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第2单元 我们周围的空气【考题猜想】（24大题型）-2024年 中考化学考点大串讲（人教版）
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策略2：构建体系，突破难点。通过第1阶段的复习，考生对所学过的知识已经有了初步的了解，这时可以进行专题复习。
策略3：联系实际，关注热点。社会关注的热点问题很多都是中考的热点问题，如环境保护与水污染问题，包括大污气污染、臭氧空洞、酸雨、温室效应、白色污染；能源危机与开发新能源问题等。
策略4：关注实验，总结规律。随着新课程改革的深入，化学实验已成为中考化学命题的热点，除实验基本技能如仪器辨别、基本操作、气体的发生与收集、混合物分离、常见物质的检验等仍为必考的内容外，探究型实验题已成为近几年中考的热点。
专题02 我们周围的空气
考点一 空气
01 拉瓦锡测定空气组成的实验
【例1】（2021·江苏常州·中考真题）在不同温度下，Hg与HgO可以相互转化。如图所示的实验装置可用来研究氧化汞的分解与生成的反应前后各物质的质量关系。下列叙述错误的是
A．常温下，Hg很难与O2反应
B．汞在汞槽中起到液封的作用
C．汞能将密闭容器内空气中的氧气几乎耗尽
D．HgO受热分解时，反应前后物质的总质量减少
【答案】D
【详解】A、常温下，Hg很难与O2反应，故A选项说法正确；
B、汞在汞槽中起到液封的作用，故B选项说法正确；
C、该实验中汞能将密闭容器内空气中的氧气几乎耗尽，故C选项说法正确；
D、根据质量守恒定律，HgO受热分解时，反应前后物质的总质量不变，故D选项说法错误。故选D。
【变式1-1】（2022·江苏南京·统考二模）二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图）。关于该实验的说法不正确的是
A．汞在加热条件下，只和氧气反应
B．实验中可观察到玻璃钟罩中液面上升
C．该实验说明氧气约占空气总体积的1/5
D．将曲颈甑中的汞换成木炭也能测定空气中氧气的含量
【答案】D
【详解】A、汞是液态的，且汞在加热的条件下，只与氧气反应，且生成物为固体，故汞可用于测定空气中氧气的含量，不符合题意；
B、该实验中，汞与空气中的氧气，在完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，故玻璃钟罩中液面上升，不符合题意；
C、拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分，得出氧气约占空气体积的1/5的结论，不符合题意；
D、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强的变化不大，无法测定空气中氧气的含量，符合题意。
故选D。
【变式1-2】化学革命是发生在十八世纪末英国和法国的一场深刻的化学学科的变革。英国物理学家、化学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验（见图）。
关于这两个实验的说法正确的是（ ）
A．两个实验都可用于测定空气中氧气的含量
B．两个实验中，曲颈甑内汞的表面都变为黑色
C．波义耳的实验中，金属加热后质量增加，该现象不能用质量守恒定律解释
D．拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化
【答案】D
【详解】A、波义耳的实验装置右端直接与空气相通，没有密封，故无法测定空气中氧气的含量，错误；B、曲颈甑内的汞会被空气中氧气氧化变为红色的氧化汞，错误；C、波义耳的实验装置没有密封，如果计算消耗氧气的质量，则与质量守恒定律相符，错误；D、拉瓦锡的实验中，汞会消耗装置中的氧气，导致内外气压不一致，故玻璃钟罩内液面逐渐上升，最终氧气耗尽后，液面达到一定高度后不再变化，正确。故本题选D。
02空气中氧气含量测定实验
【例2】（2022上·北京昌平·九年级统考期末）用如图实验测定空气中氧气含量。
（1）红磷燃烧的化学方程式为 。
（2）红磷需要过量的原因是 。
（3）玻璃管除去胶塞部分管的长度为h，红磷燃烧前，管内液体的高度为h1，红磷燃烧停止，完全冷却后，左侧液体高度为h2，空气中氧气含量的表达式为 。
【答案】（1）
（2）将氧气全部消耗
（3）
【详解】（1）红磷燃烧的化学为：。
（2）测定空气中氧气含量时要将空气中的氧气全部消耗完，因此要红磷过量。
（3）玻璃管除去胶塞部分管的长度为h，红磷燃烧前，管内液体的高度为h1，红磷燃烧停止，完全冷却后，左侧液体高度为h2，设玻璃管的底面积为S，因此空气的总体积为，消耗氧气的体积为，因此空气中氧气含量的表达式为：。
【变式2-1】（2023上·河南洛阳·九年级统考期末）研究性学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如图所示实验，请回答下列问题：
（1）实验I中，红磷燃烧的主要现象是 。与实验I相比，实验II的优点有 （写出一条即可）。
（2）实验Ⅲ是用铁生锈原理来测定空气中氧气的含量，已知广口瓶容积（扣除药品、导管和瓶塞所占容积）为125.0mL，反应前量筒内水的体积为30.0mL，反应后测定量筒中水的体积为5.0mL，则实验测得空气中氧气的体积分数为 。
【答案】（1）产生大量白烟、放出热量 比较环保、误差小
（2）20%
【详解】（1）实验I中，红磷燃烧，产生大量白烟，放出大量的热；
与实验I相比，实验II整个实验过程在密闭容器中进行，比较环保，且可以避免盛有点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶中时，气体的受热膨胀逸出，误差小；
（2）铁生锈消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开弹簧夹，量筒中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，故实验测得空气中氧气的体积分数为：。
【变式2-2】（2022上·福建福州·九年级校考期末）实验小组用如图所示装置来测定空气中氧气的含量。
（1）实验过程中，硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是 。实验中为了让氧气完全反应，应采取的措施有 、 （答两点）。为了减少实验的测量误差，你认为除了上述要保证氧气完全反应之外，还应注意的事项有 （答一点即可），此实验中气球的作用是 。
（2）实验前测得硬质玻璃管的容积为60mL，注射器中留有30mL的空气，实验结束后，理论上注射器内剩余气体的体积为 mL。
【答案】（1） 铜粉要足量 不断推拉注射器活塞 装置不漏气 调节装置内的气压
（2）12
【详解】（1）实验过程中，硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是：；实验中为了让氧气完全反应，应采取的措施有铜粉要足量、不断推拉注射器活塞。为了减少实验的测量误差，除了上述要保证氧气完全反应之外，还应注意的事项有装置不漏气等；
此实验中气球的作用是调节装置内气压，防止注射器被弹出；
（2）实验前测得硬质玻璃管的容积为60mL，注射器中留有30mL的空气，实验结束后，理论上注射器内剩余气体的体积为。
03数字化仪器辅助测定空气中氧气含量的实验
【例3】（2022·山东泰安·九年级统考期末）通过数字化仪器进行空气中氧气含量的测定，密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图所示，说法不正确的是
A．数字化能为探究提供更为直观的证据B．该实验中红磷量的多少，对该反应的准确性无影响
C．瓶内压强先升高是因为温度升高D．压强大幅下降是因为氧气被消耗和恢复室温
【答案】B
【详解】A、由数字化设备得到的密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线图，可以清晰的看到氧气含量的变化，数字化能为探究提供更为直观的证据，说法正确，不符合题意；
B、为了将装置内的氧气耗尽，红磷的量必须足量，红磷量不足，会导致氧气不能完全耗尽，进而导致实验测得的氧气含量偏小，所以红磷量的多少对实验的结果的准确性有影响，说法错误，符合题意；
C、红磷燃烧放出大量的热，温度升高，气体膨胀，压强增大，所以瓶内压强先升高是因为反应放热、温度升高导致，说法正确，不符合题意；
D、实验后压强恢复是因为红磷燃烧消耗了瓶内氧气，装置内气体体积减小，反应结束后温度降低，压强减小，说法正确，不符合题意；
故选B。
【变式3-1】（2022·安徽芜湖·九年级统考期末）用不同燃料测定空气里氧气的含量：分别在图甲所示装置的燃烧匙内放置铁粉、红磷（均足量，已知铁粉能在空气中燃烧），电加热引燃。氧气含量随时间变化情况如图乙、图丙，下列说法错误的是
A．温度传感器显示，实验过程中瓶内温度均升高
B．待铁粉熄灭并恢复至室温后，打开弹簧夹，瓶内水面上升约
C．分析图乙、图丙可知，实验中消耗氧气更彻底的是铁粉，消耗氧气速率更快的是红磷
D．利用电热丝加热铁粉和红磷使得装置气密性更好，实验结果更准确
【答案】C
【详解】A、物质燃烧会放出热量故温度传感器显示，实验过程中瓶内温度均升高，选项正确；
B、待铁粉熄灭并恢复至室温后，打开弹簧夹，因为氧气约占空气总体积的五分之一因此在气压差的作用下瓶内水面上升约 五分之一，选项正确；
C、分析图乙、图丙，氧气最终的含量可知，铁粉的是0.05%红磷的是3%因此消耗氧气更彻底的是铁粉，而根据氧气含量减少的速率来看，铁粉的更快说明消耗氧气速率更快的是铁粉，故选项错误；
D、利用电热丝加热铁粉和红磷，不需要打开装置，使得装置气密性更好，防止空气逸出实验结果更准确，选项正确；
故选：C。
【变式3-2】（2022·山东烟台·九年级统考期末）兴趣小组的同学利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究（如图1），得到的数据曲线如图2所示。
（1）实验前集气瓶中的水为10mL，若集气瓶的容积为100mL（燃烧匙所占体积忽略不计），实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为 mL。
（2）图2中X曲线表示的是 （填“温度”或“氧气浓度”）。
（3）图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是 ；CD段气压变化的原因是 ；导致DE段气压变化的实验操作是 。
（4）小明用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量偏小，其原因可能是：
①装置漏气；
② ，装置内氧气有剩余。
（5）化学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧，用氧气探测器测定密闭容器中剩余氧气与时间的关系如下图，下列说法正确的是_______（填字母）。
A．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快
B．该实验证明氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与之发生反应
C．三个实验均需要冷却至室温再读数
D．若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量偏高
【答案】（1）28
（2）温度
（3）红磷燃烧放热，导致瓶内温度升高，气体膨胀，压强变大 红磷燃烧消耗瓶内氧气且温度逐渐降至室温 打开弹簧夹
（4）红磷的量不足
（5）BC
【详解】（1）实验前集气瓶中的水为10mL，若集气瓶的容积为100mL（燃烧匙所占体积忽略不计），氧气约占空气总体积的，实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为10mL+(100mL-10mL)×=28mL，故填：28；
（2）红磷燃烧放热，温度升高，完全反应后温度降低至原温度，因此图2中X曲线表示的是温度，故填：温度；
（3）图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热，温度升高，气体膨胀，气压增大；CD段气压变化的原因是红磷燃烧消耗瓶内氧气，瓶内压强减少，且温度逐渐降至室温；导致DE段气压变化的实验操作是打开止水夹，水进入集气瓶，故填：红磷燃烧放热，导致瓶内温度升高，气体膨胀，压强变大；红磷燃烧消耗瓶内氧气且温度逐渐降至室温；打开弹簧夹；
（4）红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量偏小，其原因可能是可能是装置漏气，在冷却至室温的过程中，外界空气进入，占据了一定的体积；也可能是可能是红磷的量不足，不能将氧气完全耗尽，故填：红磷的量不足；
（5）A、由图可知，蜡烛测出的结果明显比其它两种物质偏大，所以蜡烛不适合测定空气中氧气含量，故选项说法不正确；
B、 蜡烛在氧气浓度为13%左右时就熄灭了，而红磷和白磷在氧气的浓度为10%以后才熄灭，所以该实验证明氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与氧气发生反应，故选项说法正确；
C、三个实验均需要冷却至室温再读数，否则气体受热膨胀，占据了一定的体积，测定结果不准确，故选项说法正确；
D、 三个实验中，最终氧气的体积分数都没有减少到0，测得空气中氧气含量都偏小，故选项说法不正确；
故选BC。
04空气中氧气含量测定实验误差分析
【例4】（2022·山东菏泽·九年级统考期末）如图所示装置可用来测定空气中氧气的含量。对该实验认识正确的是
A．红磷的用量不会影响实验结论
B．装置不漏气是实验成功的重要因素之一
C．将红磷改为木炭也能得到正确的实验结论
D．实验时可以不用弹簧夹
【答案】B
【详解】A、红磷的量不足时，它所消耗的氧气也就不完全，导致空气中氧气的含量测定结果偏小，会影响实验结论，故A认识不正确；
B、装置不漏气时才能保证该实验是在一个密闭的环境中进行的，才能避免装置内的空气排出或外部空气进入，使实验结果更加准确，故B认识正确；
C、木炭燃烧生成二氧化碳气体，影响实验结果，故C认识不正确；
D、红磷燃烧时放出大量的热，使容器内的气体体积受热膨胀、压强增大，如果实验时不用弹簧夹，会使一部分空气由导管排出，会使红磷燃烧熄灭后容器内进入的水过多，导致空气中氧气的含量测定结果偏大，会影响实验结论，故D认识不正确。
故选B。
【变式4-1】（2022·新疆博尔塔拉·九年级校考期末）如图是测定空气中氧气含量的实验。对该实验的认识不正确的是
A．要等到装置冷却至室温后再读数，否则测定结果偏小
B．铜粉用量的多少，会影响实验结果
C．将装置1中的气球更换为注射器（见装置2），可使空气与铜粉接触更充分
D．正确操作情况下，反应消耗氧气的体积应该是注射器内气体体积的
【答案】D
【详解】A、要等到装置冷却至室温后再读数，否则气体受热膨胀，占据了一定的体积，会导致测定结果偏小，不符合题意；
B、铜粉应足量，才能将装置内氧气耗尽，否则会导致测定结果偏小，故铜粉用量的多少，会影响实验结果，不符合题意；
C、将装置1中的气球更换为注射器（见装置2），两个注射器来回推动，可使空气与铜粉接触更充分,数据更加准确，不符合题意；
D、正确操作情况下，氧气和铜反应生成固体氧化铜，消耗氧气，氧气体积约占空气体积的五分之一，故反应消耗氧气的体积应该是反应前注射器内气体和玻璃管内气体体积总和的，符合题意。
故选D。
05空气中氧气含量测定综合探究
【例5】（2023上·黑龙江大庆·九年级统考期末）用来测定空气成分的方法很多，某兴趣小组的同学分别设计了如图一和图二所示的装置进行空气中氧气含量实验的探究：乙组实验前注射器中有20mL氮气，100mL集气瓶中加入10mL水。实验数据记录如下：
（1）图一实验中红磷燃烧的现象是
（2）图一中实验完毕后，若进入集气瓶中水的体积少于总容积的，你认为导致这一结果的原因可能是 。（回答一点即可）若将红磷换成碳粉，该实验能否获得成功？ （填能或否），理由是 。
（3）根据图二实验过程和数据综合分析，集气瓶内空气中氧气的体积是 mL；开始体积增大的原因是 。
（4）根据乙实验数据计算空气中氧气的体积分数 %（计算结果精确到0.1%）。
（5）某同学用氯酸钾制取了14.3g的氧气，若这些氧气来自于空气，则需要空气 升（氧气的密度为1.43g/L）。
【答案】（1）红磷剧烈燃烧，产生大量的白烟，放出热量
（2）红磷的量不足（或没有冷却至室温就打开止水夹） 否 木炭燃烧产生二氧化碳，反应后装置中空气的总体积基本不变
（3）17 红磷燃烧放出热量，装置中空气受热膨胀
（4）18.9%
（5）50
【详解】（1）红磷在空气中燃烧的实验现象为：红磷剧烈燃烧，产生大量的白烟，放出热量；
（2）若实验中红磷的量不足，导致装置中氧气还有剩余，吸入水的量会偏小；若未将装置冷却至室温就打开止水夹，则集气瓶中的空气处于膨胀状态，也会导致吸入水的量偏小；木炭燃烧生成CO2，CO2为气体，则反应后装置中的气体的总体积基本不变，无法将烧杯中的水吸入集气瓶中，实验不能成功；
（3）根据表格数据可知实验后注射器中的剩余气体的体积为3mL，则装置中气体减小的体积为20mL-3mL=17mL，故装置中氧气的体积为17mL；红磷与氧气燃烧时放出热量，装置中的空气受热膨胀，则导致反应开始时装置中的空气体积增大；
（4）装置中空气的体积为100mL-10mL=90mL，根据上述分析可知氧气的体积为17mL，则氧气的体积分数=；
（5）14.3g氧气的体积=，空气中氧气的体积约占总体积的五分之一，则需要空气的体积=10L×5=50L。
【变式5-1】（2022·北京朝阳·九年级校考期末）某化学兴趣小组的同学们设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图1所示。
实验步骤如下：
①检查装置气密性；
②在图1中集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份；
③在燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡胶塞；
④充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹。
请回答下列问题。
【基础设问】
（1）写出红磷燃烧的化学方程式 。该实验中红磷须稍过量，目的是 。
（2）步骤④中打开止水夹后观察到的现象是 ，由此可得出的结论是 。
（3）某同学实验后测得的结果偏小，其原因可能是 （任写一条）。
（4）实验结束，集气瓶内剩余的气体主要是 ，由现象分析可知，瓶内剩余气体的物理性质主要是 ，化学性质是 。
【能力设问】
（5）已知：镁+氧气氧化镁（固体），镁+氮气氮化镁（固体），能否用镁条代替红磷测定空气中氧气的含量？ ，请说明理由： 。
（6）小明将图1实验中的点火方式改为图2所示的方式，改进后装置的优点是 （答一点）。
（7）用图3所示装置测定空气中氧气的含量。图4和图5分别是红磷和木炭在装置内燃烧过程中装置内的气压随时间变化的关系图（装置气密性良好，p0表示装置内起始气压，木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体）。请回答下列问题。
①由图4可知红磷熄灭后，最终装置内的气压比起始气压小，请说明原因 。
②根据图4和图5中压强的变化，分析不能用木炭代替红磷测定空气中氧气含量的原因是 。
（8）由以上实验可知，若要寻找红磷的替代品，用如图3所示装置测定空气中氧气的体积分数，该替代品应满足的条件是 。
【答案】（1） 完全消耗集气瓶内氧气，使实验结果更准确
（2）水进入集气瓶至1刻度处 空气中氧气的体积分数约为五分之一
（3）红磷不足/没有冷却到室温读数/装置漏气
（4）氮气/N2 难溶于水 不能燃烧，不支持燃烧
（5）不能 镁条燃烧不但消耗氧气也消耗氮气，这样会使气体减少的总量要大于容器体积的五分之一，而使结果偏大
（6）实验结果更准确、更环保
（7）氧气消耗 木炭燃烧生成二氧化碳，导致瓶内压强无明显变化
（8）只能与氧气反应，生成物不是气体，反应前后产生明显的压强差
【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式。该实验中红磷须稍过量，目的是完全消耗集气瓶内氧气，使实验结果更准确；
（2）红磷燃烧生成五氧化二磷，瓶内气压降低，打开止水夹后看到的现象是水进入集气瓶至1刻度处，由此可得出空气中氧气的体积分数约为五分之一；
（3）测定结果偏小是由于反应结束后集气瓶内的气压偏大，可能是氧气没有完全消耗或温度偏高或有空气进入，具体的原因可能是红磷不足或没有冷却到室温读数或装置漏气等；
（4）按体积计算空气主要由78%的氮气、21%的氧气、0.94%的稀有气体、0.03%的二氧化碳、0.03%的其它气体和杂质。实验结束，集气瓶内剩余的气体主要是氮气，由实验现象分析可知，瓶内剩余气体的物理性质主要是难溶于水，化学性质是不能燃烧，不支持燃烧；
（5）镁能够和空气中的氮气发生反应，所以不能用镁条来代替红磷完成实验，镁条燃烧不但消耗氧气也消耗氮气，这样会使气体减少的总量要大于容器体积的五分之一，而使结果偏大；
（6）小明将图1实验中的点火方式改为图2所示的方式，不需将红磷在空气中点燃，改进后的优点是实验结果更准确、更环保；
（7）①由图4可知红磷熄灭后，最终装置内的气压比起始气压小，是因为氧气消耗；
②根据图4和图5中压强的变化，不能用木炭代替红磷测定空气中氧气含量的原因是木炭燃烧生成二氧化碳，导致瓶内压强无明显变化；
（8）由以上实验可知，若要寻找红磷的替代品，用如图3所示装置测定空气中氧气的体积分数，该替代品应满足的条件是替代品在空气中只能与氧气反应，生成物不是气体，反应前后产生明显的压强差。
【变式5-2】（2022·河北石家庄·九年级校联考期末）如图是某兴趣小组对空气中氧气含量进行的实验探究，请你参与讨论：
【集体讨论】
（1）小组同学共同设计了如图两套装置，请你评价一下，你认为更合理的是 （填“甲”或者“乙”），为了确保实验的成功，在装药品之前应该 。
（2）讨论后同学们认为，为了充分消耗容器中的氧气，他们选择了红磷，则药品的用量应保证 （填“足量”或“不足量”）。
（3）写出红磷在空气中燃烧的化学方程式 ，按照选定的装置进行实验，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中，并把塞子塞紧待红磷熄灭后，打开弹簧夹，通过对实验现象的观察、分析，得出结论。
（4）在讨论的基础上，同学们分组进行了实验，各小组实验数据整理如下（集气瓶容积为100mL）：
通过对实验结果的交流，大多数向学都验证出氧气约占空气体积的 ，最后集气瓶中剩下的气体 （填“支持”或“不支持”）燃烧。
【实验反思】
（5）第六组向学的测定数值与正常值有明显的偏差，请你帮她们分析一下造成这种结果可能的原因： （回答一点即可）。
【拓展提升】
（6）下列实验中不能用来测定空气中氧气含量的是______（提示：白磷燃烧所需的最低温度为40℃）。
A．B．
C．D．
【答案】（1）乙 检查装置的气密性
（2）足量
（3）4P + 5O2 点燃 2P2O5
（4）/五分之一 不支持
（5）红磷量不足、装置漏气
（6）C
【详解】（1）更合理的是乙，因为乙中有吸收有毒生成物五氧化二磷的水，并且还有看进入水体积的刻度线；为了确保实验的成功，在装药品之前应该检查装置的气密性，否则无法准备测量氧气的含量。
（2）红磷的用量应保证足量，才能保证容器中的氧气被完全消耗。
（3）红磷在空气中与氧气燃烧生成五氧化二磷，对应的文字表达式为。
（4）通过对实验数据都验证出氧气约占空气体积的，最后集气瓶中剩下的气体不支持燃烧，否则还能继续燃烧，直至气体耗尽。
（5）第六组向学的测定数值与正常值有明显的偏差，明显偏小，可能的原因是：红磷量不足（氧气没有完全消耗）、装置漏气（气压不够）。
（6）ABD都能通过观察气压变化导致的实验现象，只有C木炭在空气中只会发白光，并且生成的二氧化碳属于气体，气压基本保持不变，烧杯中的水不能发生倒吸。
故选：C。
06空气的成分及用途
【例6】（2023上·云南临沧·九年级统考期末）如图是空气成分体积含量示意图，下列有关说法错误的是
A．气体a是氮气，约占空气总体积的78%B．气体a化学性质稳定，不与任何物质发生反应
C．气体b是氧气，可用于供给动植物的呼吸D．其他成分包括：稀有气体、二氧化碳、水蒸气等
【答案】B
【详解】A、空气的成分中氮气含量最多，气体a是氮气，约占空气总体积的78%，故选项说法正确；与
B、气体a是氮气，化学性质稳定，但在一定条件下也能与其它物质发生反应，如在一定条件下氮气与氢气反应生成氨气，故选项说法不正确；
C、空气的成分中氧气约占21%，因此气体b是氧气，可用于供给动植物的呼吸，故选项说法正确；
D、空气的主要气体是氮气和氧气，其他成分包括：稀有气体、二氧化碳、水蒸气等，故选项说法正确。
故选B。
【变式6-1】（2023·辽宁大连·统考中考真题）空气是一种宝贵的资源，其中含量最多且可用于食品防腐的成分是
A．氮气B．氧气C．稀有气体D．二氧化碳
【答案】A
【详解】A、氮气含量最多，化学性质不活泼，可以用来作保护气，故A符合题意；
B、氧气含量位居次位，可以用来供给呼吸，故B不符合题意；
C、稀有气体化学性质不活泼，但含量较少，故C不符合题意；
D、二氧化碳不支持燃烧，可以用作灭火，故D不符合题意。
故选A。
【变式6-2】（2023上·甘肃定西·九年级统考期末）下列关于空气的说法错误的是
A．稀有气体化学性质稳定B．空气是一种宝贵的资源
C．氮气可供给呼吸D．空气中氧气的体积分数约为21%
【答案】C
【详解】A、稀有气体化学性质稳定，该选项说法正确；
B、空气中的各成分有很多用途，是一种宝贵的资源，该选项说法正确；
C、氮气不能供给呼吸，氧气能够供呼吸，该选项说法错误；
D、空气中氧气的体积分数约为21%，该选项说法正确。
故选C。
07空气污染与防治
【例7】（2022·湖南湘西·统考中考真题）下列不属于空气污染物的是
A．PM2.5B．N2C．SO2D．NO2
【答案】B
【详解】空气污染物包括一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物（又称PM10，PM10已经包含PM2.5）、臭氧等，氮气属于空气主要成分，不属于空气污染物。
故选：B。
【变式7-1】（2023·云南·统考中考真题）下列空气污染物中会形成酸雨的气体是
A．B．C．D．
【答案】A
【详解】二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要气体，PM10、CO、O3不能形成酸雨。
故选A。
【变式7-2】（2023下·山东烟台·九年级统考期末）学校的跨学科综合实践活动微型空气质量“检测站”的组装与使用，要能检测空气中的主要污染物。下列不需要列入监测项目的是
A．二氧化碳B．PM2.5C．二氧化硫D．二氧化氮
【答案】A
【分析】参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物（PM2.5）、可吸入颗粒物（PM10）、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等。
【详解】A、二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，没有被列入空气质量监测项目，故选项正确；
B、PM2.5属于空气污染物，是被列入空气质量监测的项目，故选项错误；
C、二氧化硫属于空气污染物，是被列入空气质量监测的项目，故选项错误；
B、二氧化氮属于空气污染物，是被列入空气质量监测的项目，故选项错误；
故选A。
08纯净物和混合物
【例8】（2022·辽宁沈阳·统考中考真题）下列物质属于纯净物的是
A．不锈钢B．汽水C．氧化镁D．煤炭
【答案】C
【详解】A、不锈钢是铁的合金，主要成分是铁，还含有碳等物质，由两种或两种以上的物质混合而成，属于混合物，不符合题意；
B、汽水中含有水、二氧化碳等多种物质，由两种或两种以上的物质混合而成，属于混合物，不符合题意；
C、氧化镁（MgO）只含有氧化镁一种物质，由一种物质组成，属于纯净物，符合题意；
D、煤炭的主要成分是碳，还含有硫、硅等杂质，由两种或两种以上的物质混合而成，属于混合物，不符合题意。
故选C。
【变式8-1】（2022·陕西渭南·九年级统考期末）下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是
A．氮气 蒸馏水B．铜 河水
C．豆浆 空气D．稀有气体 二氧化碳
【答案】B
【详解】A、氮气、蒸馏水中都只含有一种物质，均属于纯净物，故选项不符合题意；
B、铜中只含有一种物质，属于纯净物；河水中含有水和可溶性物质，属于混合物，故选项符合题意；
C、豆浆中含有水和蛋白质等物质，空气中含有氮气、氧气等物质，都属于混合物，故选项不符合题意；
D、稀有气体中含有氦、氖、氩等物质，属于混合物；二氧化碳中只含有一种物质，属于纯净物，故选项不符合题意。
故选B。
【变式8-2】（2022·山东临沂·统考考二模）下列各图中和分别表示不同元素的原子，其中表示混合物的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】A、该物质由同种分子构成，属于纯净物，不符合题意；
B、该物质由三种分子构成，属于混合物，符合题意；
C、该物质由同种分子构成，属于纯净物，不符合题意；
D、该物质由同种分子构成，属于纯净物，不符合题意。
故选B。
09空气的分离
【例9】（2022上·广东湛江·九年级统考期末）分离空气可以获得稀有气体、纯度较高的氮气和液氧。分离空气的简易流程如下：
请根据流程图回答下列问题。
（1）空气的净化装置除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的 （填序号）。
①氮气②氧气③稀有气体④二氧化碳⑤水
（2）稀有气体充入灯泡使灯泡经久耐用的原因是 。
（3）氮气的化学性质不活泼，常用作 。
（4）分离液态空气的原理是利用氮气和氧气的 （填“熔点”或“沸点”）不同，发生 （填“物理”或“化学”）变化。
【答案】（1）④⑤/#⑤④
（2）稀有气体化学性质稳定
（3）保护气
（4）沸点 物理
【详解】（1）空气中主要含氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳和水，由图可知，分离液态空气得到了稀有气体、氮气和液氧，故应除去二氧化碳和水，故填：④⑤；
（2）稀有气体化学性质稳定，故可填充于灯泡中，用作保护气；
（3）氮气的化学性质不活泼，常用作保护气；
（4）分离液态空气，是利用氮气和氧气的沸点不同，该过程无新物质生成，属于物理变化。
【变式9-1】（2022上·安徽安庆·九年级期末）空气是宝贵的自然资源，如图是以空气等为原料生产尿素[CO（NH2）2]的流程。请按要求回答相关问题：
（1）X气体为 （填化学式）；
（2）图中分离空气的原理 ；
（3）空气中含有的少量稀有气体的化学性质 （选填“活泼”或“稳定”）；
（4）写出甲烷燃烧化学方程式 。
【答案】（1）N2
（2）根据沸点不同
（3）稳定
（4）
【详解】（1）空气可以分离出的主要物质是氧气和氮气，故填：N2；
（2）分离液态空气法是利用氮气的沸点比氧气低会先蒸发出来，故填：根据沸点不同；
（3）稀有气体化学性质稳定，不易于其他物质发生反应，故填：稳定；
（4）甲烷燃烧会生成二氧化碳和水，故填：。
【变式9-2】（2022·山西吕梁·九年级统考期末）空气中氮气的含量最多，氮气在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。下面是以空气和其他必要的原料合成氮肥（NH4NO3）的工业流程图。请按要求回答下列问题：
（1）步骤①中将液态空气蒸发，根据各成分的沸点不同而制得产品，该过程中发生的变化是 （填“物理变化”或“化学变化”），写出流程中“其它气体”中含有的两种物质 。
（2）用符号表示：NH4NO3中含有的离子符号 。（写一个即可）
（3）写出流程中发生的一个化合反应 （填序号）。
（4）步骤②的生成物氨气（NH3）由分子构成，该步反应的微观实质是 。
（5）步骤③的化学方程式是 。
【答案】（1）物理变化 二氧化碳、稀有气体 （2）NH4+或NO3- （3）②或④或⑤ （4）氮气分子分解为氮原子，氢气分子分解为氢原子，每三个氢原子和一个氮原子结合成一个氨气分子
（5）
【详解】（1）步骤①中将液态空气蒸发，根据各成分的沸点不同而制得产品，该过程中没有生成新物质，属于物理变化，空气中含有氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体等气体。
故填：物理变化；二氧化碳、稀有气体；
（2）NH4NO3中含有铵根离子和硝酸根离子，故填：NH4+或NO3-；
（3）流程中①是物理变化，反应②是氮气和氢气反应生成氨气，属于多变一的化合反应，反应③是氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，生成物有两种，不属于化合反应，反应④是一氧化氮、水和氧气反应生成硝酸，属于多变一的化合反应，反应⑤是氨气和硝酸反应生成硝酸铵，属于多变一的化合反应。故填：②或④或⑤；
（4）步骤②的生成物氨气（NH3）由分子构成，该步反应的微观实质是氮气分子分解为氮原子，氢气分子分解为氢原子，每三个氢原子和一个氮原子结合成一个氨气分子。
故填：氮气分子分解为氮原子，氢气分子分解为氢原子，每三个氢原子和一个氮原子结合成一个氨气分子；
（5）步骤③是氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，反应的方程式为: ，故填：。
考点二 氧气
01 关于氧气性质的描述正误判断
【例1】（2023上·山东烟台·八年级统考期末）氧气与世间万物如影随形，下列关于氧气的说法正确的是
A．通常情况下，氧气是淡蓝色、无味的气体
B．鱼儿能在水中生存是因为氧气易溶于水
C．氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与很多物质反应
D．氧气能支持燃烧，所以可用作卫星变轨发动机的燃料
【答案】C
【详解】A、通常情况下，氧气是无色、无味的气体，不符合题意；
B、鱼儿能在水中生存，是因为水中含有溶解氧，氧气不易溶于水，不符合题意；
C、氧气化学性质比较活泼，能与许多物质反应，符合题意；
D、氧气能支持燃烧，但是氧气不具有可燃性，不能作燃料，不符合题意。
故选C。
【变式1-1】（2022·山东淄博·九年级统考期末）下列关于氧气的叙述正确的是
A．氧气是可燃物燃烧的催化剂，所以氧气能使带火星的木条复燃
B．木炭在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈，因此属于缓慢氧化
C．当氧气参与化学反应时，单位体积空间里氧分子越多，反应越剧烈
D．氧气的化学性质很活泼，常温下几乎能与所有物质发生剧烈的化学反应
【答案】C
【详解】A、氧气有助燃性，氧气是可燃物燃烧的助燃剂，所以氧气能够使带火星的木条复燃，故A说法错误；
B、木炭在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈，但也是剧烈的氧化反应，不属于缓慢氧化，故B说法错误；
C、当氧气参与化学反应时，单位体积空间里氧分子越多，接触面积越大，反应越剧烈，故C说法正确；
D、氧气的化学性质比较活泼，能与很多种物质发生化学反应，并不是与所有物质发生剧烈的化学反应，故D说错误；
故选C。
【变式1-2】（2022·广东茂名·九年级统考期末）氧气是我们身边常见的物质，以下有关氧气的叙述正确的是
A．物质与氧气发生的反应都是氧化反应
B．鱼、虾等能在水中生存，是由于氧气易溶于水
C．木炭、镁条等物质都能在氧气中燃烧，说明氧气具有可燃性
D．物质在氧气中燃烧的反应一定是化合反应
【答案】A
【详解】A.根据氧化反应的定义：物质与氧发生的化学反应可知，氧气在此过程中提供氧，所以，物质与氧气发生的反应都是氧化反应，故选项A说法正确，符合题意；
B.鱼、虾等能在水中生存，只能说明水中有氧气，但氧气不易溶于水，故选项B说法项错误，不符合题意；
C.木炭、镁条等物质都能在氧气中燃烧，说明氧气具有助燃性，故选项C说法项错误，不符合题意；
D.物质在氧气中燃烧的反应不一定是化合反应，例如，甲烷在氧气中燃烧生成水和二氧化碳两种物质，不是化合反应，选项D说法项错误，不符合题意，故选A。
02常见物质在氧气中燃烧的实验现象
【例2】（2022·贵州六盘水·九年级统考期末）下列关于物质燃烧现象的描述正确的是
A．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体
B．蜡烛在氧气中燃烧，发出白光，放热，生成和
C．镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，冒出浓烈的黑烟，生成黑色粉末
D．红磷在空气中燃烧，放出热量，有大量白雾生成
【答案】A
【详解】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，故A正确；
B、蜡烛在氧气中燃烧，发出白光，放热，生成 CO2 和 H2O 是实验结论而不是实验现象，描述实验现象不能出现物质的名称，故B错误；
C、镁条在空气中燃烧，发出耀眼的百光，冒出白烟，放热，生成白色粉末，故C错误；
D、红磷在空气中燃烧，放出热量，产生大量白烟，故D错误；
故选：A。
【变式2-1】（2022·湖南长沙·九年级统考期末）下列有关实验现象的描述，不正确的是
A．氢气燃烧发出淡蓝色火焰B．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
C．硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰D．镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光
【答案】B
【详解】A、氢气燃烧发出淡蓝色火焰，选项正确；
B、铁丝在空气中不燃烧，铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，选项错误；
C、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，选项正确；
D、镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光，选项正确；
故选B。
【变式2-2】（2022·黑龙江哈尔滨·九年级统考期末）如下图是木炭，硫粉和铁丝分别在氧气中燃烧的实验装置图。请回答有关问题或填写相关空白：
（1）木炭在氧气中燃烧的化学方程式为 。
（2）硫在氧气中燃烧的实验现象是 ；此反应的化学方程式为 。
（3）把一根光亮的细铁丝盘成螺旋状，在下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快要燃尽时，插入充满氧气的集气瓶中，预计观察到的实验现象是 ；此反应的化学方程式为 ；其基本反应类型是 ；实验前在集气瓶底部放入少量的水，其作用是 。
【答案】（1）C + O2 点燃 CO2
（2）发出的蓝紫色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体S + O2 点燃 SO2
（3）剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体 3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4 化合反应 防止高温熔化物溅落炸裂集气瓶底
【详解】（1）碳燃烧生成二氧化碳，化学方程式为C + O2 点燃 CO2 。
（2）硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体；硫燃烧生成二氧化硫，反应的化学方程式为S + O2 点燃 SO2。
（3）铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体；铁燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4；该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应；集气瓶中留少量水的作用为防止高温熔化物溅落炸裂集气瓶底。
03物质与氧气反应的共性分析
【例3】（2020·广西南宁·南宁市第二十六中学校考一模）如图是氧气化学性质的部分知识网络，有关说法正确的是
A．S、P在氧气中燃烧均会产生大量白烟
B．Ⅰ、Ⅱ两类反应均体现了氧气的可燃性
C．Fe在Ⅰ、Ⅱ两类反应中的产物不相同
D．任何物质都能与氧气发生化学反应
【答案】C
【详解】A、S在氧气中燃烧生成二氧化硫气体，不会产生大量白烟，P在氧气中燃烧会产生大量白烟，选项A错误；
B、Ⅰ、Ⅱ两类反应均体现了氧气的氧化性，氧气没有可燃性，选项B错误；
C、Fe在Ⅰ类反应中产物是四氧化三铁，在Ⅱ两类反应中生成三氧化二铁，因此两种产物不相同，选项C正确；
D、不是任何物质都能与氧气发生化学反应，比如稀有气体，选项D错误。故选C。
【变式3-1】（2022·吉林长春·九年级校考期末）分析硫、碳、铁丝三种物质在氧气中的燃烧，回答问题。
（1）从操作角度：
①三种物质点燃后都要自上而下缓慢伸入氧气瓶中，目的是 。
②铁丝燃烧实验中，需要在火柴快要燃尽时再伸入充满氧气的集气瓶中，其目的是 。
（2）从现象角度：
①在空气中点燃硫时，观察到淡黄色固体熔化后燃烧，发出 色火焰，在氧气中，燃烧的更旺，发出 色火焰；
②碳、硫在氧气中比在空气中燃烧得更旺，铁丝在空气中不燃烧，在氧气中才能剧烈燃烧，它们在氧气中燃烧的现象与在空气中燃烧现象不同的原因是 。
（3）从反应角度：
①三个反应有多个共同点，如都属于化合反应、都放热、都 ；但也有不同之处，如 。
②写出硫在氧气中燃烧的化学方程式 。
（4）从装置角度：实验时，集气瓶底是否放入水及放入水的原因各不相同。
①铁丝燃烧时，集气瓶底放入少许水的目的是 。
②铁丝燃烧瓶底的水可用细沙代替，而硫不能，其原因是 ，由此推测，SO2具有的物理性质之一是 。
【答案】（1）使氧气充分反应 防止火柴燃烧消耗集气瓶中的氧气
（2）淡蓝 明亮的蓝紫 氧气的浓度不同
（3）反应条件为点燃（或反应物有氧气或是氧化反应等） 产物的状态不同（合理即可） S + O2 点燃 SO2
（4）防止高温生成物溅落瓶底，使集气瓶底炸裂 水的作用是吸收二氧化硫气体，防止二氧化硫气体污染空气，而细沙不能吸收二氧化硫气体 能溶于水
【详解】（1）①三种物质点燃后都要自上而下缓慢伸入氧气瓶中，目的是为了充分利用氧气瓶中的氧气，使氧气充分反应。
②刚点燃火柴就伸入氧气中火柴消耗的氧气太多致使看不到铁丝燃烧，需要在火柴快要燃尽时再伸入充满氧气的集气瓶中，其目的是为防止火柴燃烧消耗集气瓶中的氧气。
（2）①硫是一种淡黄色固体，在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体。
②碳、硫在空气里和氧气里燃烧的现象不同，说明了可燃物燃烧时的现象与氧气的浓度有关，浓度越大燃烧越剧烈。
（3）①根据图中所发生的化学反应，进行总结归纳它们的共同点为：①反应物都有氧气；②反应条件为点燃；③都为化合反应；④都是氧化反应，⑤都放热等；根据它们反应后的生成物可以知道，硫燃烧产生了二氧化硫为气体，铁丝燃烧产生了四氧化三铁为固体，木炭燃烧产生了二氧化碳气体，故它们的产物的状态不同。
②硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，该反应的化学方程式为S + O2 点燃 SO2。
（4）①铁丝在氧气中燃烧实验中，集气瓶底要放少量水或细沙，防止高温生成物溅落瓶底，使集气瓶底炸裂。
②硫在氧气中燃烧生成了二氧化硫，二氧化硫有毒能污染空气．集气瓶内预先装少量水的目的是：吸收二氧化硫气体，防止二氧化硫气体污染空气；由于细沙不能吸收二氧化硫气体，不可以用细沙代替水。由此推测，SO2具有的物理性质之一是能溶于水。
【变式3-2】（2022·山东青岛·九年级统考期末）氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生化学反应。下图是某兴趣小组同学探究木炭、红磷、铁丝在氧气中燃烧的实验装置，做完三个实验后，小组同学对实验进行如下反思和总结：
（1）共同点：在反应条件方面，三个实验都要 ，在能量变化方面，三个实验都 （填“吸热”或“放热”），在反应基本类型方面，三个反应都是 反应，在物质的分类方面，三种生成物都属于化合物物的 。（填物质类别）
（2）不同点：三个实验的生成物和观察到的实验现象不同。乙的生成物中磷元素的化合价为+5价，其化学式为 ，丙中观察到的反应现象是 ，请写出丙中发生反应的化学方程式为 。
经过进一步试论，小组同学又提出了下列问题，请你帮忙回答：
（3）乙、丙两个实验的集气瓶底部都放有少量水。请说明丙集气瓶底部放少量水的目的是 。
（4）甲瓶中木炭燃烧后，看不到有新物质生成，请你设计实验证明甲瓶中生成了新物质 （写出操作和现象）。
【答案】（1）点燃 放热 化合反应 氧化物 （2）P2O5 剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体 3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4 （3）反应放出大量的热，防止生成的高温熔融物坠落炸裂集气瓶 （4）可以向集气瓶中倒入少量澄清石灰水振荡，若石灰水变混浊，则证明有二氧化碳生成
【详解】（1）在反应条件方面，三个实验都需要点燃；在能量变化方面，三个反应都是放热反应；木炭燃烧生成二氧化碳，红磷燃烧生成五氧化二磷，铁丝燃烧生成四氧化三铁，在反应基本类型方面，三个反应都是多变一类型属于化合反应，而生成的产物从物质分类角度看都属于氧化物，故填点燃、放热、化合、氧化物；
（2）红磷燃烧生成五氧化二磷，其化学式为P2O5；铁丝在氧气中燃烧现象为：剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体，反应的文字表达式为：3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4；
（3）丙集气瓶底部放少量水的目的是：反应放出大量的热，防止生成的高温熔融物坠落炸裂集气瓶；
（4）木炭和氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳是无色无味的气体，故计实验证明甲瓶中生成了新物质，可以向集气瓶中倒入少量澄清石灰水振荡，若石灰水变混浊，则证明有二氧化碳生成。
04化合反应、氧化反应、分解反应
【例4】（2021下·黑龙江哈尔滨·八年级统考期末）下列应用的化学方程式正确、且属于基本反应类型的是
A．电解水 分解反应
B．碳与二氧化碳反应 还原反应
C．镁条燃烧 化合反应
D．酒精燃烧 氧化反应
【答案】A
【详解】A、水通电分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：，该反应是一种物质反应生成两种物质，符合一变多的特点，属于分解反应，故A正确；
B、碳与二氧化碳高温下反应生成一氧化碳，该反应的化学方程式为：，该反应是两种物质反应生成一种物质，符合多变一的特点，属于化合反应，该反应是还原反应，但是还原反应不属于基本反应类型，故B错误；
C、镁与氧气点燃生成氧化镁，该反应的化学方程式为：，该反应是两种物质反应生成一种物质，符合多变一的特点，属于化合反应，故C错误；
D、酒精与氧气点燃生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：，该反应是物质与氧气发生的反应，属于氧化反应，但是氧化反应不属于基本反应类型，故D错误；
故选A。
【变式4-1】下列叙述中正确的是
A．化合反应的生成物不一定只有一种
B．氧化反应是物质与氧气发生的化学反应
C．物质与氧气发生的化学反应一定是氧化反应
D．氧化反应只能生成一种物质，因为氧化反应一定是化合反应
【答案】C
【详解】A、化合反应符合“多变一”的特点，故化合反应的生成物一定只有一种，不符合题意；
B、氧化反应是物质与氧的反应，不一定是物质与氧气的反应，如一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，不符合题意；
C、氧化反应是物质与氧的反应，物质与氧气的反应一定是氧化反应，符合题意；
D、氧化反应的生成物不一定是一种，氧化反应也不一定是化合反应，如甲烷和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，生成物有两种，不属于化合反应，不符合题意。
故选C。
【变式4-2】下列叙述、对应的化学方程式及基本反应类型都正确的是
A．拉瓦锡测定空气的成分：；化合反应
B．木炭的燃烧：；氧化反应
C．实验室制取氧气：；分解反应
D．军事上做烟雾弹的反应：；化合反应
【答案】C
【详解】A、该化学方程式氧化汞的化学式书写错误，正确的化学方程式应为；属于化合反应。A不符合题意；
B、该化学方程式书写完全正确，但氧化反应不是基本的反应类型。B不符合题意；
C、该化学方程式书写完全正确，该反应符合“一变多”的形式，符合分解反应的特征，属于分解反应。C符合题意；
D、军事上做烟雾弹的反应是；属于化合反应。D不符合题意。
综上所述：选择C。
05缓慢氧化
【例5】（2023上·重庆梁平·九年级统考期末）氧化反应是一类重要的化学反应。氧化反应包括剧烈的氧化反应和缓慢的氧化反应两种。下列中不属于缓慢氧化反应的是
A．红磷在空气中燃烧B．葡萄酒的酿造
C．动植物的呼吸D．农家肥料的腐熟
【答案】A
【详解】A、红磷在空气中燃烧，属于剧烈的氧化反应，符合题意；
B、葡萄酒的酿造，是物质与氧气的反应，且进行的很慢，属于缓慢氧化，不符合题意；
C、动植物的呼吸，进行的很慢，属于缓慢氧化，不符合题意；
D、农家肥料的腐熟，进行的很慢，属于缓慢氧化，不符合题意。
故选A。
【变式5-1】（2022·广西南宁·九年级南宁三中校考期末）下列化学反应不属于缓慢氧化的是
A．馒头发霉B．金属锈蚀C．蜡烛燃烧D．动植物的呼吸
【答案】C
【分析】根据缓慢氧化的概念进行分析解答，缓慢氧化是指反应进行的很缓慢，甚至不容易被察觉的氧化反应。
【详解】A、馒头发霉是物质与氧气发生的不容易察觉的缓慢氧化过程，故A选项不符合题意；
B、金属锈蚀是金属与氧气、水等物质共同作用，不易被察觉，属于缓慢氧化，故B选项不符合题意；
C、蜡烛燃烧是发光发热的剧烈的氧化反应，不属于缓慢氧化，故C选项符合题意；
D、动植物呼吸的过程反应缓慢，不容易察觉，属于缓慢氧化，故D选项不符合题意。
故选C。
【变式5-2】（2022·山东淄博·九年级统考期末）下列叙述正确的是
A．氧气是一种性质活泼的气体，常温下几乎能与所有物质发生剧烈的化学反应
B．氢气能在氧气中燃烧，说明氧气是可燃物燃烧的催化剂
C．氧化反应都属于化合反应
D．生活中的钢铁生锈、塑料老化等都是缓慢氧化引起的
【答案】D
【详解】A.氧气比较活泼，加热时能与很多物质发生反应，但并不是常温下就能与所有物质发生反应，该选项叙述不正确；
B.可燃物燃烧时，氧气是反应物，而不是催化剂，该选项叙述不正确；
C.氧化反应是指物质与氧的反应，化合反应是指多种反应物生成一种生成物的反应，则氧化反应不一定都属于化合反应，如酒精燃烧生成水和二氧化碳，该反应属于氧化反应，但不属于化合反应，该选项叙述不正确；
D.缓慢氧化是指物质与氧气发生的缓慢的、不易被观察到的氧化反应，如钢铁生锈、塑料老化等，该选项叙述正确，
故选D。
考点三 制取氧气
01 催化剂
【例1】（2022上·辽宁抚顺·九年级统考期末）下列有关催化剂的说法正确的是
A．在化学反应后其质量减小
B．催化剂能改变化学反应速率
C．在化学反应后其化学性质发生了变化
D．在化学反应中，二氧化锰只能作催化剂
【答案】B
【分析】催化剂是指能改变某些物质的化学反应速率，而自身的质量和化学性质在化学反应前后不变的物质。
【详解】A、催化剂在化学反应后催化剂质量不变。A不正确；
B、催化剂能改变化学反应速率。B正确；
C、催化剂在化学反应后其化学性质没有发生变化。C不正确；
D、二氧化锰在过氧化氢溶液、氯酸钾分解反应中是催化剂，而在高锰酸钾分解反应中则是生成物不是催化剂。D不正确。
故选：B。
【变式1-1】（2022·山东烟台·九年级统考期末）下列有关化学反应速率和催化剂的说法错误的是
A．MnO2是催化剂，催化剂都能加快化学反应速率
B．某些化学反应可以有多种催化剂
C．相同质量的木炭粉和块状木炭分别在氧气中燃烧，前者反应更快
D．催化剂在反应前后本身质量和化学性质不变
【答案】A
【详解】A、二氧化锰可以是过氧化氢分解的催化剂，也可以是氯酸钾分解的催化剂，但是不能单纯的说二氧化锰是催化剂，而且在化学反应中催化剂是可以改变反应速率，有的是加快反应的速率，有的却是减慢反应的速率，故A说法错误；
B、某些化学反应可以有多种催化剂，例如二氧化锰、氧化铁都可用作过氧化氢分解的催化剂，故B说法正确；
C、相同质量的木炭粉和块状木炭分别在氧气中燃烧，前者反应物与氧气的接触面积更大，所以前者反应更快，故C说法正确；
D、催化剂在反应前后本身质量和化学性质不变，故D说法正确；
故选A。
【变式1-2】（2022·广西南宁·九年级期末）已知二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂。现向一定量的过氧化氢溶液（混合物，含有过氧化氢和水）中加入适量的二氧化锰粉末，直至过氧化氢全部分解，（忽略水的挥发），下列图象不正确的是
A． B． C． D．
【答案】D
【详解】A.向过氧化氢溶液中加入二氧化锰立刻有氧气生成，当过氧化氢反应完全，氧气质量不再增加，A正确，不符合题意；
B.在过氧化氢分解制氧气的反应中二氧化锰作为催化剂，催化剂在反应前后质量不变，B正确，不符合题意；
C.过氧化氢溶液中有一定量的水，所以反应未进行时溶液中已有水存在，随着反应的进行过氧化氢分解生成水，所以水的质量逐渐增加，反应完全后不再增加，C正确，不符合题意；
D.向过氧化氢溶液中加入适量的二氧化锰粉末，直至过氧化氢全部分解，所以过氧化氢的质量最后为零，D错误，符合题意；
故选D。
02证明某物质是某反应催化剂的实验
【例2】（2022·广西防城港·九年级校考期末）“化学反应条件的控制是实验灵魂”。小强同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。请回答下列问题：
（1）取两支大试管，分别倒入适量的5%、15%的过氧化氢溶液，再加入等量的MnO2，各收集一小试管气体，发现浓度大的先收集满。该操作过程中合理的顺序是 （选填序号）。
①检验装置的气密性
②有连续稳定气泡再排水集气
③将水槽中待收集气体的小试管注满水
④旋紧连有导管的单孔塞
⑤向大试管内倒入适量过氧化氢溶液再加入少许MnO2粉末
（2）他设计并完成了下表所示的探究实验：
1．“实验一”和“实验二”起的作用是 。
2．小芳同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“实验总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。
①对二氧化锰进行了两次称量，其目的是 。
②倒掉实验三反应后的液体，向剩余的固体中重新加入过氧化氢溶液，反复实验，其目的是 。
【答案】（1）①③⑤④②
（2）较慢 二氧化锰不能与水作用产生氧气 取10mL8%的过氧化氢溶液于试管中，加入二氧化锰，伸入带火星的木条 有气泡产生，木条复燃 对比作用（合理即可） 探究反应前后二氧化锰的质量是否改变 探究反应前后二氧化锰的化学性质是否改变
【详解】（1）该操作过程中合理的排列顺序是：检验装置的气密性，将水槽中待收集气体的小试管注满水，向大试管内倒入适量双氧水再加入少许MnO2粉末，旋紧连有导管的单孔胶塞，待有连续稳定气泡再排水集气。故填：①③⑤④②。
（2）实验一：有气泡产生，木条不复燃，证明常温下过氧化氢分解产生的氧气很少，反应速率较慢；
实验二：向盛水的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条没有明显现象，说明二氧化锰加入水中不产生氧气；
实验三：取10mL8%的过氧化氢溶液于试管中，加入二氧化锰，伸入带火星的木条，会产生大量的氧气，伸入带火星的木条复燃，说明二氧化锰能加快过氧化氢分解产生氧气的速率；
1．过氧化氢中有一定量的水，我们要得到二氧化锰加快了过氧化氢的分解这一结论，就要先知道过氧化氢自身的分解速率，以及水在二氧化锰存在的情况下是否分解，然后我们完成过氧化氢在二氧化锰存在的条件下的实验，对比得出正确的答案。故填：对比作用。
2．催化剂的作用是，加快了反应的速率，自身的质量和化学性质不发生变化，我们要确定二氧化锰的催化作用，还要知道二氧化锰在反应过程中的质量和化学性质没有发生变化，所以，我们要进行实验比较MnO2在过氧化氢溶液分解前后的质量，验证MnO2的化学性质是否改变。故填：①探究反应前后二氧化锰的质量是否改变；②探究反应前后二氧化锰的化学性质是否改变。
【变式2-1】（2022·广西南宁·九年级期末）某同学阅读课外资料得知：实验室制取氧气除了用二氧化锰还可以用氧化铜等物质作催化剂，于是就对氧化铜产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？
【查阅资料】氧化铜为黑色固体，不溶于水。
【设计实验】以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其他可能影响实验的因素均忽略）。
【进行实验】
（1）上述实验应测量的“待测数据”是收集等体积氧气所需的 。
（2）若实验②比实验①的“待测数据”更 （填“长”或“短”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
（3）从实验②反应后的固体中，分离出氧化铜，若称得氧化铜质量仍为0.5g，说明氧化铜的 在化学反应前后保持不变。再将该氧化铜放入试管中，加入过氧化氢溶液，若观察到 ，说明氧化铜的 在化学反应前后保持不变。
【预期结论】
（4）氧化铜 （填“能”或“不能”）作氯酸钾分解的催化剂。
【答案】（1）时间 （2）短 （3）质量 有较多气泡产生 化学性质 （4）能
【详解】（1）比较催化效果可以比较产生氧气的速度，速度越快效果越好。则可以比较相同时间内收集氧气的体积或比较收集等体积氧气所需的时间，所以上述实验应测量的“待测数据”是收集等体积氧气所需的时间。
（2）收集等体积氧气所需时间越短，产生氧气速度越快。氧化铜能加快氯酸钾的分解速率，则②所用时间更短，所以若实验②比实验①的“待测数据”更短，说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
（3）催化剂能改变物质的反应速率，反应前后质量和化学性质不变。上步已经验证了能改变反应速率，则此时需要验证的是质量和化学性质是否改变。实验②加入0.5g氧化铜，反应后氧化铜的质量仍为0.5g，所以氧化铜的质量在化学反应前后保持不变。化学性质不变，过氧化氢可以用作过氧化氢的催化剂，加速过氧化氢分解，则将分离得到的氧化铜加入过氧化氢溶液中依然会加速过氧化氢分解。所以加入氧化铜后观察到有较多气泡产生，说明氧化铜的化学性质在化学反应前后保持不变。
（4）氧化铜能加快过氧化氢分解的速度，且反应前后质量和化学性质不变，所以氧化铜能作氯酸钾分解的催化剂。
【变式2-2】（2021·辽宁沈阳·统考中考真题）切开的苹果放置不久后果肉逐渐变成黄色，最终变成褐色，这一现象被称为苹果褐变。通过查阅资料可知：有些水果褐变主要是因为其中含有的多酚类物质与空气中的氧气发生了反应，且水果中的多酚氧化酶（成分是蛋白质）是一种催化剂，会加快水果褐变。化学兴趣小组的同学决定进行下列探究：
【提出问题】Ⅰ、苹果中是否含有多酚类物质？
Ⅱ、苹果褐变是否与氧气有关？
Ⅲ、哪些因素会抑制多酚氧化酶的生理活性？
【查阅资料】大多数的多酚类物质能与氯化铁溶液反应，生成有色物质。
【实验与结论】
实验一：向鲜榨的苹果汁中立即滴入几滴 溶液，苹果汁变为绿色，说明苹果中含有多酚类物质。
实验二：设计实验证明苹果褐变与氧气有关（实验方法可用文字叙述，也可用图示并标注必要的文字说明）。
实验三：将刚刚切开的苹果片分别放入下列液体中（多酚类物质不受影响），浸泡15分钟后取出观察，填写下表并回答相关问题。
（1）取出苹果后，需要观察相当长的时间，才能得出结论的原因是 。
（2）实验三中的方法使多酚氧化酶被抑制的化学原理是 。
【拓展应用】苹果等含多酚类物质的食物，在食品工业（如制作水果罐头）的加工过程中，为了抑制褐变保证品质，可以采取的方法是 （填一种即可）。
【答案】氯化铁（或FeCl3） 取刚刚切开的两片苹果，一片放在空气中，另外一片放在盛水的烧杯中（或用保鲜膜密封），观察（合理即可） 放在空气中的苹果片发生褐变，放在盛水的烧杯中（或用保鲜膜密封）的苹果片不发生褐变 加热、氢氧化钠、柠檬酸（合理即可） 使苹果与氧气充分接触，防止苹果片因为浸泡在液体中隔绝氧气而不发生褐变，干扰实验结论（合理即可） 蛋白质变性（或蛋白质发生化学变化失去原有的生理功能）（合理即可） 在加工过程中将食物密封（或加热、加柠檬酸等）（合理即可）
【详解】实验一：根据查阅资料中大多数的多酚类物质能与氯化铁溶液反应，生成有色物质，实验一中苹果汁变为绿色，生成了有色物质，所以应选氯化铁溶液。
实验二：实验设计应为对照实验，一个有氧气，一个没有氧气。设计如下表：
实验三：注意信息提取，在提出问题中，Ⅲ、哪些因素会抑制多酚氧化酶的生理活性？根据给定的液体，分别是加热，碱性条件和酸性条件，所以得出实验结论是加热、氢氧化钠、柠檬酸能抑制多酚氧化酶，从而减慢苹果褐变。
（1）由于都是在有水的环境中，为了防止苹果片因为浸泡在液体中隔绝氧气而不发生褐变，干扰实验结论，所以取出苹果后，需要观察相当长的时间，使苹果与氧气充分接触。
（2）根据实验结论，也再次提取信息，多酚氧化酶成分是蛋白质，因此得出多酚氧化酶被抑制的化学原理是蛋白质变性 （或蛋白质发生化学变化失去原有的生理功能）。
[拓展应用]
为了抑制褐变保证品质，可以从隔绝氧气和抑制多酚氧化酶两个角度考虑，因此可以采取的方法是在加工过程中将食物密封 （或加热、加柠檬酸等）。
【点睛】本题是一个信息题，解题时根据题干信息、所需知识来分析解答即可。
03实验室制取气体装置的选择
【例3】（2022·江苏南京·统考中考真题）实验室制取某些气体的装置如图。下列说法不正确的是
A．装置①和⑤组合可以用来制取氧气B．装置②和④组合可以用来制取氧气
C．装置②和⑤组合可以用来制取氢气D．装置②和③组合可以用来制取二氧化碳
【答案】B
【详解】A、高锰酸钾受热分解制氧气实验中反应物为固体，反应条件为加热，则适合用装置①为发生装置，氧气不易溶于水，则可以用排水集气法收集，装置为⑤，故选项说法正确；
B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制氧气实验中，反应物为固体与液体的组合，且反应在常温下进行，则适合用②为发生装置；氧气的密度比空气大，不能用向下排空气法收集，则装置④无法收集，故选项说法错误；
C、实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气，反应中反应物为固体与液体的组合，且反应在常温下进行，则适合用②为发生装置；氢气难溶于水，则可以用排水集气法收集，装置为⑤，故选项说法正确；
D、实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应中反应物为固体与液体的组合，且反应在常温下进行，则适合用②为发生装置；二氧化碳密度比空气大，则可以用向上排空气法收集，装置为③，故选项说法正确。
故选B。
【变式3-1】（2022·重庆梁平·九年级统考期末）实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水、密度比空气小的乙炔气体，该反应必须严格控制加水的速度，以免剧烈反应放引起发生装置炸裂。你认为下图中最适合制取乙炔气体的装置组合为
A．②⑥B．②⑤C．③④D．③⑥
【答案】D
【详解】实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水、密度比空气小的乙炔气体，该反应必须严格控制加水的速度，以免剧烈反应放引起发生装置炸裂，该反应为固液常温型反应，而③装置可以通过注射器控制加水速率，进而可以控制反应速率，②装置不可以，所以发生装置选择③装置；乙炔密度比空气小，微溶于水，所以收集装置是：⑤或⑥，故最适合制取制取乙炔气体的装置组合为③⑤或③⑥，故选D。
【变式3-2】根据下图回答有关问题。
（1）仪器a的名称是 ;图中可用于加热KClO3制备O2的装置为 (填字母序号),化学反应方程式为 。
（2）检验装置D气密性的方法是:用止水夹夹紧导管口的橡胶管后, ,则气密性良好。
（3）图中可用于固液反应制备气体的装置中,不能使反应随时发生或停止的装置是 （填序号),原因是反应过程中若用止水夹夹紧橡胶管后, 。
（4）若用过氧化氢溶液制备O2,最好选用装置 (填序号),把F装满水,用排水法收集O2并测定气体体积,应在 (填“b”或“c”)端连接上一个量筒。
【答案】（1）漏斗 C 2KClO32KCl+3O2↑ （2）向漏斗中加水至没过漏斗下端管口,使漏斗内外形成一段液面差,且一段时间后液面差保持不变 （3）B 反应物固体和液体不能分离 （4）B b
【详解】（1）仪器a的名称是是漏斗，实验室用氯酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，所以可用于加热KClO3制备O2的装置为C，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；
（2）气密性检验的一般原则是，先让装置和附加的液体(一般指水)，构成封闭的整体，改变这个整体的温度，导致压强的变化，来判断气密性良好。该装置气密性良好时，加入适量的水后，长颈漏斗内会形成一段稳定的水柱，所以检验装置D气密性的方法是：用止水夹夹紧导管口的橡胶管后，向漏斗中加水至没过漏斗下端管口，使漏斗内外形成一段液面差，且一段时间后液面差保持不变；
（3）B装置锥形瓶内的小试管可以节约药品，夹住止水夹，装置内压强改变时，不会实现固体和液体的分离，所以不能使反应随时发生或停止的装置是B，原因是反应过程中若用止水夹夹紧橡胶管后，装置内的压强改变，但是不会实现固体和液体的分离；
（4）二氧化锰是粉末状，不能放在塑料片上，所以用过氧化氢溶液制备O2，最好选用装置B，可以节约药品，氧气密度比水小，不易溶于水，所以把F装满水，用排水法收集O2并测定气体体积，应在b端连接上一个量筒。
04实验室制取氧气的实验操作正误判断
【例4】（2021·江西·中考真题）下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中，正确的是
A．检查装置气密性 B．加热立即收集
C．收满后移出集气瓶D．结束时停止加热
【答案】A
【详解】A、检查装置气密性的方法是连接装置，将导管一端插入水槽液面以下，双手握住试管，若有气泡冒出，则装置气密性良好，故A正确；
B、加热时排出的气体很大一部分是试管和导管中的空气，故加热后不能立即收集气体，应等气泡连续均匀冒出时再开始收集，故B不正确；
C、氧气的密度大于空气，故收集满氧气后应在水槽中将玻璃片盖好再和集气瓶一同取出水面，故C不正确；
D、实验结束应先将导管从水槽中取出中再移去酒精灯，防止水倒吸引起试管炸裂，故D不正确。故选A。
【变式4-1】（2022上·福建福州·九年级统考期末）实验室制取O2时的系列操作，错误的是
A．检查气密性B．制取氧气
C．收集氧气D．验满
【答案】C
【详解】A、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴试管外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，如图所示，操作正确；
B、制取氧气可采用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，属于固液常温，如图所示，装置正确；
C、氧气密度比空气略大应采用向上排空气法收集，选项错误；
D、将带火星的木条平置于集气瓶口，木条复燃，则已满，选项正确；
故选：C。
【变式4-2】（2022·广东广州·九年级广州大学附属中学校考期末）下列关于实验室制取氧气的部分实验操作正确的是
A．氧气收集B．氧气验满
C．氧气转移D．氧气放置
【答案】A
【详解】A、氧气的密度比空气略大，采用向上排空气法进行收集，导气管用伸到集气瓶的底部，操作正确；
B、带火星的木条置于集气瓶口进行验满，操作错误；
C、从水槽中移出集满氧气的集气瓶，防止气体溢出，应在水面下盖好玻璃片，操作错误；
D、.氧气密度比空气略大，盖上玻璃片的集气瓶口要朝上放在桌面上，操作错误。
故选A。
05氧气的检验和验满
【例5】 下列能使带火星木条复燃的气体是
A．二氧化碳B．氧气C．水蒸气D．稀有气体
【答案】B
【详解】A、二氧化碳不能支持燃烧，不能使带火星的木条复燃，故A错误；
B、氧气能支持燃烧，能使带火星的木条复燃，故B正确；
C、水蒸气不能支持燃烧，不能使带火星的木条复燃，故C错误；
D、稀有气体不能支持燃烧，不能使带火星的木条复燃，故D错误。故选B。
【变式5-1】（2022上·黑龙江齐齐哈尔·九年级克东县第三中学校考期末）某同学要证明集气瓶内盛放的是较高浓度的氧气，最简单的方法应该是
A．测量密度，密度等于氧气密度1.293g/L，则说明含氧浓度较高
B．该气体能使灼热的细铁丝燃烧，则说明含氧浓度较高
C．能使硫燃烧，发出蓝紫色火焰，则说明含氧浓度较高
D．能使带火星的木条复燃，则说明含氧浓度较高
【答案】D
【详解】A、测量气体的密度，操作繁琐，也难以精准，故选项不符合题意；
B、细铁丝燃烧的实验操作复杂，且不太安全，故选项不符合题意；
C、火焰的颜色相近时难区分，根据火焰的颜色判断氧气的浓度，不准确，且实验操作麻烦，生成的二氧化硫有毒，会污染空气，故选项不符合题意；
D、用带火星的小木条通过其燃烧的剧烈程度来检验氧气的浓度，操作方便、易行，且安全可靠，故选项符合题意。
故选D。
【变式5-2】（2022上·安徽安庆·九年级期末）用如图装置进行氧气的制取、收集和验满实验，并利用传感器和数据采集器测定木条燃烧情况，记录如下表。下列说法不正确的是
A．采用分液漏斗可以控制药品的流速和用量，节约药品
B．若木条微亮，则瓶内体积分数最大的气体是氮气
C．当瓶口的木条复燃，说明氧气已经集满，收集到了纯净的氧气
D．该实验说明要收集较纯净氧气，需在木条复燃后再通入一会儿氧气
【答案】C
【详解】A、采用分液漏斗可以控制药品的流速和用量，节约药品，从而可以控制反应速率，选项说法正确，故不符合题意；
B、由图表可知：若木条微亮，则集气瓶内氧气的体积分数达到28.9%，空气主要由氧气和氮气组成的，则氮气的体积分数为：1−28.9%=71.1%，即瓶内体积分数最大的气体是氮气，选项说法正确，故不符合题意；
C、由图表可知：当氧气体积分数达到52.6%时，带火星的木条就会复燃，所以当瓶口的木条复燃，不能说明氧气已经集满，也不能说明收集到了纯净的氧气，选项说法错误，故符合题意；
D、由图表可知：该实验说明要收集较纯净氧气，需在木条复燃后再通入一会儿氧气，选项说法正确，故不符合题意。
故选C。
06固液常温型装置气密性检查
【例6】化学实验中经常要检验装置气密性，其原理是构成封闭体系，改变体系内压强，然后根据产生的现象（如气泡的生成、液面的升降等）来判断装置气密性是否良好，下列装置中不能检查气密性的是
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】A、检验装置气密性的原理是构成封闭体系，改变体系内压强，装置A导管未封口，没有构成封闭体系，不能检查气密性；
B、选项中装置构成封闭体系，推动针筒，长颈漏斗内形成一段稳定液柱，即表明装置气密性良好，能检查气密性；
C、选项中装置构成封闭体系，紧握试管，导管口冒出气泡，放开试管，水进入导管并形成一段稳定液柱，即表明装置气密性良好，能检查气密性；
D、选项中装置构成封闭体系，关闭止水夹，向长颈漏斗中注液，页面稳定不下降，即表明装置气密性良好，能检查气密性；
故选：A。
【变式6-1】下列各图所示装置的气密性检查中，漏气的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】A、用手握住试管，试管内气体受热膨胀，在烧杯内有气泡产生，说明装置气密性良好，故A不漏气；
B、用弹簧夹夹住右边导管，向长颈漏斗中倒水，液面高度不变，说明装置气密性良好，故B不漏气；
C、用弹簧夹夹住右边导管，双手捂住烧瓶，烧瓶内气体受热膨胀，使集气瓶中气体压强增大，在玻璃管中形成一段水柱，说明装置气密性良好，故C不漏气；
D、用弹簧夹夹住右边导管，上下移动，若装置不漏气，两边液面应形成一定的高度差，而图示两端液面相平，说明装置漏气；
故选D．
【点评】本题考查装置气密性的检查．虽然实验装置不同，但原理都是依据密闭装置中存在压强差，从而出现不同的现象，判断装置是否漏气．有些装置比较复杂或者学生平时比较少见，造成不会分析而出错．
07实验室制取氧气实验的操作顺序
【例7】（2021上·安徽滁州·九年级校联考期末）实验室可通过加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，下列有关该实验“先”、“后”顺序描述错误的是（ ）
A．实验结束时，先熄灭酒精灯再从水槽中移出导管
B．实验开始时，先检查装置气密性再装入药品
C．加热时，应先预热再将酒精灯火焰对准药品加热
D．组装仪器时，应遵循“先左后右”“先下后上”的顺序
【答案】A
【详解】A．实验结束时，先从水槽中移出导管，再熄灭酒精灯，以防冷水倒吸、炸裂试管，故错误；
B．实验开始时，先检查装置气密性再装入药品，故正确；
C．加热时，应先预热再将酒精灯火焰对准药品加热，以防试管受热不均造成炸裂，故正确；
D．组装仪器时，应遵循“先左后右”“先下后上”的顺序，故正确。
故选A。
【变式7-1】（2022·黑龙江大庆·八年级校考期中）下列实验操作的先后顺序正确的是（ ）
A．用排水法收集氧气结束时先熄灭酒精灯，后撤导管
B．实验室制取氧气时先加入药品，后检查装置气密性
C．检查装置的气密性，先用手捂住试管外壁，后把导管放入水中
D．使用胶头滴管时吸液时，先在试剂瓶外挤去空气，后伸入试剂瓶吸液
【答案】D
【详解】A、用排水法收集氧气结束时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，故选项说法错误。
B、实验室制取气体时，组装好装置后，应在向容器中装入药品前检查装置的气密性，然后再装入药品，以避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，故选项说法错误。
C、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，故选项说法错误。
D、使用胶头滴管时，伸入液体前，应捏紧胶头，排出里面的空气，再伸入试剂中吸取液体，故选项说法正确。
故选：D。
【变式7-2】（2022·江苏泰州·九年级校联考期中）实验室利用高锰酸钾制取氧气，下列实验操作先后次序正确的：
A．组装仪器：先固定试管，再放酒精灯
B．气密性检查：先手握试管，再将导气管放入水中
C．排水法收集：先将导气管伸入装满水的集气瓶口，再点燃酒精灯加热
D．停止加热：先从水中移出导气管，再熄灭酒精灯
【答案】D
【详解】A．组装装置时，要先放置酒精灯，然后再固定试管的位置，选项说法错误；
B．装置气密性检查时，先将导气管放入水中，再用手握试管，观察是否有气泡冒出，选项说法错误；
C．排水法收集时，先点燃酒精灯加热，当气泡连续均匀冒出后，再将导气管伸入装满水的集气瓶口，否则收集的气体不纯，选项说法错误；
D．高锰酸钾制O2并用排水法收集氧气结束时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，选项说法正确。
故选：D。
08出现异常现象的可能原因
【例8】（2021·湖南邵阳·中考真题）在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时，某同学制得的氧气不纯。你认为可能的原因是( )
A．用排水法收集O2时，集气瓶装满水
B．用向上排空气法收集O2时，导管伸入到集气瓶的底部
C．用排水法收集O2时，导管口冒出气泡，立即收集
D．用排水法收集O2，收集满后，在水下盖上玻璃片
【答案】C
【详解】A、用排水法收集，集气瓶中装满水，可以把集气瓶中的空气排尽，故正确；
B、用排空气法收集氧气，导气管伸到集气瓶的底部，可以把集气瓶中的空气排尽，故正确；
C、用排水法收集，没有等到气泡连续均匀放出时就开始收集，原试管内的空气进入集气瓶，故错误；
D、用排水法收集O2 ，收集满后，在水下盖上玻璃片，可以防止空气的进入，故正确；答案：C。
【变式8-1】（2022·河北石家庄·九年级校考期末）某同学用高锰酸钾制氧气时，发现试管破裂。该同学认真分析后认为可能的原因有:①用酒精灯的外焰给试管加热;②没有进行预热;③加热时试管口向上倾斜;④加热时试管口没加棉花;⑤水槽中一有气泡冒出马上进行收集;⑥实验结束时先熄灭酒精灯后将导管移出水面。你认为该同学提出的原因可能正确的是
A．①③⑥B．②③④C．②③⑥D．③④⑤
【答案】C
【详解】①用酒精灯的外焰给试管加热，不会造成试管炸裂；
②没有进行预热，试管受热不均匀，会造成试管炸裂；
③加热时试管口向上倾斜，水蒸气冷凝回流，会造成试管炸裂；
④加热时试管口没加棉花，高锰酸钾粉末可能进入玻璃导管，不会造成试管炸裂；
⑤水槽中一有气泡冒出马上进行收集，收集的氧气不纯，不会造成试管炸裂；
⑥实验结束时先熄灭酒精灯后将导管移出水面，水倒吸会造成试管炸裂；
造成试管炸裂的可能原因是： ②③⑥
故选：C。
【变式8-2】下列对实验中出现的异常现象进行分析，不合理的是
A．高锰酸钾制氧气用排水法收集时，始终收集不到较纯的O2——装置漏气
B．高锰酸钾制氧气用排水法收集造成倒吸——结束时未撤导管就辙走酒精灯
C．铁丝在氧气中燃烧时造成集气瓶底炸裂——刚点燃火柴就将铁丝伸入集气瓶
D．给试管里的固体加热时造成试管炸裂——加热前没有给试管预热
【答案】C
【详解】A、高锰酸钾制氧气用排水法收集时，若装置漏气，则会导致始终收集不到较纯的O2，故A分析合理；
B、加热高锰酸钾制取氧气时，若结束时未撤导管就撤走酒精灯，使试管内温度降低，气压小于外界气压，会导致水槽中的水发生倒吸，故B分析合理；
C、刚点燃火柴就将铁丝伸入集气瓶，火柴燃烧消耗过多的氧气，使集气瓶内氧气不足，铁丝不能燃烧，若集气瓶底没有放少量的水或铺一层细沙，高温熔融物溅落，会导致集气瓶底炸裂，故C分析不合理；
D、给试管里的固体加热时，试管未略向下倾斜，会导致冷凝水倒流，炸裂试管，故D分析合理；
故选：C。
09制取氧气实验的图像题
【例9】（2022·湖北宜昌·中考真题）对一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物加热，下列图象能正确表示对应变化关系的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【详解】A、氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，随着反应进行，氧气质量增大，完全反应后氧气质量不再变化，故A不正确；
B、随着反应进行，固体质量减小，剩余固体中锰元素质量分数增大，故B不正确；
C、随着反应进行，不断生成氧气，剩余固体中氧元素质量减小，完全反应后氧元素质量不再变化，故C正确；
D、反应前氯化钾质量是0，故D不正确。故选C。
【变式9-1】（2021·重庆·中考真题）某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如下图所示，下列关于该过程的说法正确的是（ ）
A．c代表氧气B．t2时刻，O2开始产生
C．t1时刻，KMnO4开始分解D．起催化作用物质的质量一直保持不变
【答案】C
【详解】根据高锰酸钾加热生成二氧化锰可以做催化剂，同时生成氧气；氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氧气判断图中a：氯酸钾，b：高锰酸钾，c：氯化钾；t1时刻，KMnO4开始分解产生氧气；起催化作用物质是高锰酸钾分解产生的二氧化锰，随着加热反应进行其质量先增大，直至高锰酸钾完全分解后，二氧化锰质量保持不变。故选C。
【变式9-2】（2022·湖北宜昌·期末统考）在实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中，下列图像能正确表示对应变化关系的是
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】A、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，试管中剩余固体中钾元素的质量在反应前后不变，选项错误；
B、反应过程中锰元素的质量不变，随反应的进行剩余固体的质量减小，锰元素的质量分数增大，选项正确；
C、试管内剩余固体的质量不能为零，选项错误；
D、生成气体的质量到达最大值后不能减少，选项错误；
故选B。
10万能瓶的使用
【例10】（2020上·新疆伊犁·九年级统考期末）下图装置可用于气体的收集、检验、除杂和体积的测量等，不能完成的实验是
A．气体从a端通入，可用于实验室收集氧气
B．若瓶内装有澄清石灰水，气体从a通入可检验其中是否混有二氧化碳
C．瓶内装满水，气体从a端通入，收集难溶于水的气体
D．在a端接量筒，瓶内装满水，气体从b端通入，可测量通入气体的体积
【答案】C
【详解】A、氧气密度比空气大，收集氧气，氧气从长管通入，则气体从a端通入，可用于实验室收集氧气，故A正确；
B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，若瓶内装有澄清石灰水，二氧化碳从长管通入，则气体从a通入可检验其中是否混有二氧化碳，故B正确；
C、瓶内装满水，收集难溶于水的气体，气体从短管通入，则气体从b端通入，故C不正确；
D、在a端接量筒，瓶内装满水，气体从b端通入，水从长管排出，排出水的体积等于生成的气体的体积，则可测量通入气体的体积，故D正确。故选C。
【变式10-1】（2023上·河北保定·九年级统考期末）如图装置功能强大，被称为万能瓶，以下使用不合理的是（ ）
A．当集气瓶内装满水时，可以从b通入收集氧气
B．当集气瓶内充满空气时，可以从a通入收集二氧化碳
C．当集气瓶内有半瓶水时，可以从b通入氧气测气体流速
D．当集气瓶内盛有澄清的石灰水时，可用于检验氧气中是否含有二氧化碳
【答案】C
【详解】A、当集气瓶内装满水时，可以从b通入收集氧气，故合理；
B、当集气瓶内充满空气时，由于二氧化碳密度比空气大，应从a通入收集，故合理；
C、当集气瓶内有半瓶水时，可以从a通入氧气测气体流速，故不合理；
D、当集气瓶内盛有澄清的石灰水时，可用于检验氧气中是否含有二氧化碳，故合理。
故选C
【变式10-2】下列实验不能达到实验目的的是
A．检查装置气密性B．收集氧气
C．收集氧气D．监控气体流速
【答案】B
【详解】A、选项检验装置的气密性，能达到目的，向里推注射器，气压增大，长颈漏斗内形成一段小液柱，一段时间不下降，说明气密性好，A正确；
B、选项不能达到目的，因为氧气的密度比水的小，气体短进长出，B错误；
C、氧气密度大于空气密度，用向上排空气法收集，C正确；
D、可以通过观测气泡速度，监控氧气的流速，D正确。
故答案选择：B。
考点一 空气
【题型1】 拉瓦锡测定空气组成的实验
【题型2】 空气中氧气含量测定实验
【题型3】 数字化仪器辅助测定空气中氧气含量的实验
【题型4】 空气中氧气含量测定实验误差分析
【题型5】 空气中氧气含量测定综合探究
【题型6】 空气的成分及用途
【题型7】 空气污染与防治
【题型8】 纯净物和混合物
【题型9】 空气的分离
考点二 氧气
【题型1】 关于氧气性质的描述正误判断
【题型2】 常见物质在氧气中燃烧的实验现象
【题型3】 物质与氧气反应的共性分析
【题型4】 化合反应、氧化反应、分解反应
【题型5】 缓慢氧化
考点三 制取氧气
【题型1】 催化剂
【题型2】 证明某物质是某反应催化剂的实验
【题型3】 实验室制取气体装置的选择
【题型4】 实验室制取氧气的实验操作正误判断
【题型5】 氧气的检验和验满
【题型6】 固液常温型装置气密性检查
【题型7】 实验室制取氧气实验的操作顺序
【题型8】 出现异常现象的可能原因
【题型9】 制取氧气实验的图像题
【题型10】 万能瓶的使用
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
注射器读数/mL
20.0
34.0
40.0
30.0
25.6
18.0
12.5
8.6
4.8
3.0
3.0
组别
1
2
3
4
5
6
进入集气瓶中水的体积（mL）
20
21
19
20
22
18
实验操作
实验现象
实验结论
实验总结
实验一
取10mL8%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条
有气泡产生，木条不复燃
过氧化氢分解产生氧气，反应速率 （填“较快”或“较慢”）
二氧化锰是
过氧化氢分
解的催化剂
实验二
向盛水的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条
没有明显现象
实验三
二氧化锰能加快过氧化氢的分解
实验序号
KClO3质量
其他物质质量
待测数据
①
1.2g
②
1.2g
氧化铜0.5g
③
1.2g
二氧化锰0.5g
实验方法
实验现象
实验结论
苹果褐变与氧气有关
液体
90℃的热水
pH＝13的NaOH溶液
pH＝1的柠檬酸溶液
实验现象
苹果浸泡时没有褐变，取出后在相当长的时间内也没有发生褐变
实验结论
能抑制多酚氧化酶，从而减慢苹果褐变
实验方法
实验现象
实验结论
取刚刚切开的两片苹果，一片放在空气中，
另外一片放在盛水的烧杯中 （或用保鲜膜
密封），观察。（合理即可）
放在空气中的苹果片发生褐变，放在盛
水的烧杯中 （或用保鲜膜密封） 的苹果
片不发生褐变
苹果褐变与氧气有关
集气瓶中氧气的体积分数
28.9%
36.8%
44.7%
52.6%
带火星木条的状况
微亮
亮
很亮
复燃
策略2：构建体系，突破难点。通过第1阶段的复习，考生对所学过的知识已经有了初步的了解，这时可以进行专题复习。
策略3：联系实际，关注热点。社会关注的热点问题很多都是中考的热点问题，如环境保护与水污染问题，包括大污气污染、臭氧空洞、酸雨、温室效应、白色污染；能源危机与开发新能源问题等。
策略4：关注实验，总结规律。随着新课程改革的深入，化学实验已成为中考化学命题的热点，除实验基本技能如仪器辨别、基本操作、气体的发生与收集、混合物分离、常见物质的检验等仍为必考的内容外，探究型实验题已成为近几年中考的热点。
专题02 我们周围的空气
考点一 空气
01 拉瓦锡测定空气组成的实验
【例1】（2021·江苏常州·中考真题）在不同温度下，Hg与HgO可以相互转化。如图所示的实验装置可用来研究氧化汞的分解与生成的反应前后各物质的质量关系。下列叙述错误的是
A．常温下，Hg很难与O2反应
B．汞在汞槽中起到液封的作用
C．汞能将密闭容器内空气中的氧气几乎耗尽
D．HgO受热分解时，反应前后物质的总质量减少
【答案】D
【详解】A、常温下，Hg很难与O2反应，故A选项说法正确；
B、汞在汞槽中起到液封的作用，故B选项说法正确；
C、该实验中汞能将密闭容器内空气中的氧气几乎耗尽，故C选项说法正确；
D、根据质量守恒定律，HgO受热分解时，反应前后物质的总质量不变，故D选项说法错误。故选D。
【变式1-1】（2022·江苏南京·统考二模）二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图）。关于该实验的说法不正确的是
A．汞在加热条件下，只和氧气反应
B．实验中可观察到玻璃钟罩中液面上升
C．该实验说明氧气约占空气总体积的1/5
D．将曲颈甑中的汞换成木炭也能测定空气中氧气的含量
【答案】D
【详解】A、汞是液态的，且汞在加热的条件下，只与氧气反应，且生成物为固体，故汞可用于测定空气中氧气的含量，不符合题意；
B、该实验中，汞与空气中的氧气，在完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，故玻璃钟罩中液面上升，不符合题意；
C、拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分，得出氧气约占空气体积的1/5的结论，不符合题意；
D、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强的变化不大，无法测定空气中氧气的含量，符合题意。
故选D。
【变式1-2】化学革命是发生在十八世纪末英国和法国的一场深刻的化学学科的变革。英国物理学家、化学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验（见图）。
关于这两个实验的说法正确的是（ ）
A．两个实验都可用于测定空气中氧气的含量
B．两个实验中，曲颈甑内汞的表面都变为黑色
C．波义耳的实验中，金属加热后质量增加，该现象不能用质量守恒定律解释
D．拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化
【答案】D
【详解】A、波义耳的实验装置右端直接与空气相通，没有密封，故无法测定空气中氧气的含量，错误；B、曲颈甑内的汞会被空气中氧气氧化变为红色的氧化汞，错误；C、波义耳的实验装置没有密封，如果计算消耗氧气的质量，则与质量守恒定律相符，错误；D、拉瓦锡的实验中，汞会消耗装置中的氧气，导致内外气压不一致，故玻璃钟罩内液面逐渐上升，最终氧气耗尽后，液面达到一定高度后不再变化，正确。故本题选D。
02空气中氧气含量测定实验
【例2】（2022上·北京昌平·九年级统考期末）用如图实验测定空气中氧气含量。
（1）红磷燃烧的化学方程式为 。
（2）红磷需要过量的原因是 。
（3）玻璃管除去胶塞部分管的长度为h，红磷燃烧前，管内液体的高度为h1，红磷燃烧停止，完全冷却后，左侧液体高度为h2，空气中氧气含量的表达式为 。
【答案】（1）
（2）将氧气全部消耗
（3）
【详解】（1）红磷燃烧的化学为：。
（2）测定空气中氧气含量时要将空气中的氧气全部消耗完，因此要红磷过量。
（3）玻璃管除去胶塞部分管的长度为h，红磷燃烧前，管内液体的高度为h1，红磷燃烧停止，完全冷却后，左侧液体高度为h2，设玻璃管的底面积为S，因此空气的总体积为，消耗氧气的体积为，因此空气中氧气含量的表达式为：。
【变式2-1】（2023上·河南洛阳·九年级统考期末）研究性学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如图所示实验，请回答下列问题：
（1）实验I中，红磷燃烧的主要现象是 。与实验I相比，实验II的优点有 （写出一条即可）。
（2）实验Ⅲ是用铁生锈原理来测定空气中氧气的含量，已知广口瓶容积（扣除药品、导管和瓶塞所占容积）为125.0mL，反应前量筒内水的体积为30.0mL，反应后测定量筒中水的体积为5.0mL，则实验测得空气中氧气的体积分数为 。
【答案】（1）产生大量白烟、放出热量 比较环保、误差小
（2）20%
【详解】（1）实验I中，红磷燃烧，产生大量白烟，放出大量的热；
与实验I相比，实验II整个实验过程在密闭容器中进行，比较环保，且可以避免盛有点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶中时，气体的受热膨胀逸出，误差小；
（2）铁生锈消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开弹簧夹，量筒中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，故实验测得空气中氧气的体积分数为：。
【变式2-2】（2022上·福建福州·九年级校考期末）实验小组用如图所示装置来测定空气中氧气的含量。
（1）实验过程中，硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是 。实验中为了让氧气完全反应，应采取的措施有 、 （答两点）。为了减少实验的测量误差，你认为除了上述要保证氧气完全反应之外，还应注意的事项有 （答一点即可），此实验中气球的作用是 。
（2）实验前测得硬质玻璃管的容积为60mL，注射器中留有30mL的空气，实验结束后，理论上注射器内剩余气体的体积为 mL。
【答案】（1） 铜粉要足量 不断推拉注射器活塞 装置不漏气 调节装置内的气压
（2）12
【详解】（1）实验过程中，硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是：；实验中为了让氧气完全反应，应采取的措施有铜粉要足量、不断推拉注射器活塞。为了减少实验的测量误差，除了上述要保证氧气完全反应之外，还应注意的事项有装置不漏气等；
此实验中气球的作用是调节装置内气压，防止注射器被弹出；
（2）实验前测得硬质玻璃管的容积为60mL，注射器中留有30mL的空气，实验结束后，理论上注射器内剩余气体的体积为。
03数字化仪器辅助测定空气中氧气含量的实验
【例3】（2022·山东泰安·九年级统考期末）通过数字化仪器进行空气中氧气含量的测定，密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图所示，说法不正确的是
A．数字化能为探究提供更为直观的证据B．该实验中红磷量的多少，对该反应的准确性无影响
C．瓶内压强先升高是因为温度升高D．压强大幅下降是因为氧气被消耗和恢复室温
【答案】B
【详解】A、由数字化设备得到的密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线图，可以清晰的看到氧气含量的变化，数字化能为探究提供更为直观的证据，说法正确，不符合题意；
B、为了将装置内的氧气耗尽，红磷的量必须足量，红磷量不足，会导致氧气不能完全耗尽，进而导致实验测得的氧气含量偏小，所以红磷量的多少对实验的结果的准确性有影响，说法错误，符合题意；
C、红磷燃烧放出大量的热，温度升高，气体膨胀，压强增大，所以瓶内压强先升高是因为反应放热、温度升高导致，说法正确，不符合题意；
D、实验后压强恢复是因为红磷燃烧消耗了瓶内氧气，装置内气体体积减小，反应结束后温度降低，压强减小，说法正确，不符合题意；
故选B。
【变式3-1】（2022·安徽芜湖·九年级统考期末）用不同燃料测定空气里氧气的含量：分别在图甲所示装置的燃烧匙内放置铁粉、红磷（均足量，已知铁粉能在空气中燃烧），电加热引燃。氧气含量随时间变化情况如图乙、图丙，下列说法错误的是
A．温度传感器显示，实验过程中瓶内温度均升高
B．待铁粉熄灭并恢复至室温后，打开弹簧夹，瓶内水面上升约
C．分析图乙、图丙可知，实验中消耗氧气更彻底的是铁粉，消耗氧气速率更快的是红磷
D．利用电热丝加热铁粉和红磷使得装置气密性更好，实验结果更准确
【答案】C
【详解】A、物质燃烧会放出热量故温度传感器显示，实验过程中瓶内温度均升高，选项正确；
B、待铁粉熄灭并恢复至室温后，打开弹簧夹，因为氧气约占空气总体积的五分之一因此在气压差的作用下瓶内水面上升约 五分之一，选项正确；
C、分析图乙、图丙，氧气最终的含量可知，铁粉的是0.05%红磷的是3%因此消耗氧气更彻底的是铁粉，而根据氧气含量减少的速率来看，铁粉的更快说明消耗氧气速率更快的是铁粉，故选项错误；
D、利用电热丝加热铁粉和红磷，不需要打开装置，使得装置气密性更好，防止空气逸出实验结果更准确，选项正确；
故选：C。
【变式3-2】（2022·山东烟台·九年级统考期末）兴趣小组的同学利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究（如图1），得到的数据曲线如图2所示。
（1）实验前集气瓶中的水为10mL，若集气瓶的容积为100mL（燃烧匙所占体积忽略不计），实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为 mL。
（2）图2中X曲线表示的是 （填“温度”或“氧气浓度”）。
（3）图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是 ；CD段气压变化的原因是 ；导致DE段气压变化的实验操作是 。
（4）小明用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量偏小，其原因可能是：
①装置漏气；
② ，装置内氧气有剩余。
（5）化学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧，用氧气探测器测定密闭容器中剩余氧气与时间的关系如下图，下列说法正确的是_______（填字母）。
A．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快
B．该实验证明氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与之发生反应
C．三个实验均需要冷却至室温再读数
D．若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量偏高
【答案】（1）28
（2）温度
（3）红磷燃烧放热，导致瓶内温度升高，气体膨胀，压强变大 红磷燃烧消耗瓶内氧气且温度逐渐降至室温 打开弹簧夹
（4）红磷的量不足
（5）BC
【详解】（1）实验前集气瓶中的水为10mL，若集气瓶的容积为100mL（燃烧匙所占体积忽略不计），氧气约占空气总体积的，实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为10mL+(100mL-10mL)×=28mL，故填：28；
（2）红磷燃烧放热，温度升高，完全反应后温度降低至原温度，因此图2中X曲线表示的是温度，故填：温度；
（3）图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热，温度升高，气体膨胀，气压增大；CD段气压变化的原因是红磷燃烧消耗瓶内氧气，瓶内压强减少，且温度逐渐降至室温；导致DE段气压变化的实验操作是打开止水夹，水进入集气瓶，故填：红磷燃烧放热，导致瓶内温度升高，气体膨胀，压强变大；红磷燃烧消耗瓶内氧气且温度逐渐降至室温；打开弹簧夹；
（4）红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量偏小，其原因可能是可能是装置漏气，在冷却至室温的过程中，外界空气进入，占据了一定的体积；也可能是可能是红磷的量不足，不能将氧气完全耗尽，故填：红磷的量不足；
（5）A、由图可知，蜡烛测出的结果明显比其它两种物质偏大，所以蜡烛不适合测定空气中氧气含量，故选项说法不正确；
B、 蜡烛在氧气浓度为13%左右时就熄灭了，而红磷和白磷在氧气的浓度为10%以后才熄灭，所以该实验证明氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与氧气发生反应，故选项说法正确；
C、三个实验均需要冷却至室温再读数，否则气体受热膨胀，占据了一定的体积，测定结果不准确，故选项说法正确；
D、 三个实验中，最终氧气的体积分数都没有减少到0，测得空气中氧气含量都偏小，故选项说法不正确；
故选BC。
04空气中氧气含量测定实验误差分析
【例4】（2022·山东菏泽·九年级统考期末）如图所示装置可用来测定空气中氧气的含量。对该实验认识正确的是
A．红磷的用量不会影响实验结论
B．装置不漏气是实验成功的重要因素之一
C．将红磷改为木炭也能得到正确的实验结论
D．实验时可以不用弹簧夹
【答案】B
【详解】A、红磷的量不足时，它所消耗的氧气也就不完全，导致空气中氧气的含量测定结果偏小，会影响实验结论，故A认识不正确；
B、装置不漏气时才能保证该实验是在一个密闭的环境中进行的，才能避免装置内的空气排出或外部空气进入，使实验结果更加准确，故B认识正确；
C、木炭燃烧生成二氧化碳气体，影响实验结果，故C认识不正确；
D、红磷燃烧时放出大量的热，使容器内的气体体积受热膨胀、压强增大，如果实验时不用弹簧夹，会使一部分空气由导管排出，会使红磷燃烧熄灭后容器内进入的水过多，导致空气中氧气的含量测定结果偏大，会影响实验结论，故D认识不正确。
故选B。
【变式4-1】（2022·新疆博尔塔拉·九年级校考期末）如图是测定空气中氧气含量的实验。对该实验的认识不正确的是
A．要等到装置冷却至室温后再读数，否则测定结果偏小
B．铜粉用量的多少，会影响实验结果
C．将装置1中的气球更换为注射器（见装置2），可使空气与铜粉接触更充分
D．正确操作情况下，反应消耗氧气的体积应该是注射器内气体体积的
【答案】D
【详解】A、要等到装置冷却至室温后再读数，否则气体受热膨胀，占据了一定的体积，会导致测定结果偏小，不符合题意；
B、铜粉应足量，才能将装置内氧气耗尽，否则会导致测定结果偏小，故铜粉用量的多少，会影响实验结果，不符合题意；
C、将装置1中的气球更换为注射器（见装置2），两个注射器来回推动，可使空气与铜粉接触更充分,数据更加准确，不符合题意；
D、正确操作情况下，氧气和铜反应生成固体氧化铜，消耗氧气，氧气体积约占空气体积的五分之一，故反应消耗氧气的体积应该是反应前注射器内气体和玻璃管内气体体积总和的，符合题意。
故选D。
05空气中氧气含量测定综合探究
【例5】（2023上·黑龙江大庆·九年级统考期末）用来测定空气成分的方法很多，某兴趣小组的同学分别设计了如图一和图二所示的装置进行空气中氧气含量实验的探究：乙组实验前注射器中有20mL氮气，100mL集气瓶中加入10mL水。实验数据记录如下：
（1）图一实验中红磷燃烧的现象是
（2）图一中实验完毕后，若进入集气瓶中水的体积少于总容积的，你认为导致这一结果的原因可能是 。（回答一点即可）若将红磷换成碳粉，该实验能否获得成功？ （填能或否），理由是 。
（3）根据图二实验过程和数据综合分析，集气瓶内空气中氧气的体积是 mL；开始体积增大的原因是 。
（4）根据乙实验数据计算空气中氧气的体积分数 %（计算结果精确到0.1%）。
（5）某同学用氯酸钾制取了14.3g的氧气，若这些氧气来自于空气，则需要空气 升（氧气的密度为1.43g/L）。
【答案】（1）红磷剧烈燃烧，产生大量的白烟，放出热量
（2）红磷的量不足（或没有冷却至室温就打开止水夹） 否 木炭燃烧产生二氧化碳，反应后装置中空气的总体积基本不变
（3）17 红磷燃烧放出热量，装置中空气受热膨胀
（4）18.9%
（5）50
【详解】（1）红磷在空气中燃烧的实验现象为：红磷剧烈燃烧，产生大量的白烟，放出热量；
（2）若实验中红磷的量不足，导致装置中氧气还有剩余，吸入水的量会偏小；若未将装置冷却至室温就打开止水夹，则集气瓶中的空气处于膨胀状态，也会导致吸入水的量偏小；木炭燃烧生成CO2，CO2为气体，则反应后装置中的气体的总体积基本不变，无法将烧杯中的水吸入集气瓶中，实验不能成功；
（3）根据表格数据可知实验后注射器中的剩余气体的体积为3mL，则装置中气体减小的体积为20mL-3mL=17mL，故装置中氧气的体积为17mL；红磷与氧气燃烧时放出热量，装置中的空气受热膨胀，则导致反应开始时装置中的空气体积增大；
（4）装置中空气的体积为100mL-10mL=90mL，根据上述分析可知氧气的体积为17mL，则氧气的体积分数=；
（5）14.3g氧气的体积=，空气中氧气的体积约占总体积的五分之一，则需要空气的体积=10L×5=50L。
【变式5-1】（2022·北京朝阳·九年级校考期末）某化学兴趣小组的同学们设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图1所示。
实验步骤如下：
①检查装置气密性；
②在图1中集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份；
③在燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡胶塞；
④充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹。
请回答下列问题。
【基础设问】
（1）写出红磷燃烧的化学方程式 。该实验中红磷须稍过量，目的是 。
（2）步骤④中打开止水夹后观察到的现象是 ，由此可得出的结论是 。
（3）某同学实验后测得的结果偏小，其原因可能是 （任写一条）。
（4）实验结束，集气瓶内剩余的气体主要是 ，由现象分析可知，瓶内剩余气体的物理性质主要是 ，化学性质是 。
【能力设问】
（5）已知：镁+氧气氧化镁（固体），镁+氮气氮化镁（固体），能否用镁条代替红磷测定空气中氧气的含量？ ，请说明理由： 。
（6）小明将图1实验中的点火方式改为图2所示的方式，改进后装置的优点是 （答一点）。
（7）用图3所示装置测定空气中氧气的含量。图4和图5分别是红磷和木炭在装置内燃烧过程中装置内的气压随时间变化的关系图（装置气密性良好，p0表示装置内起始气压，木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体）。请回答下列问题。
①由图4可知红磷熄灭后，最终装置内的气压比起始气压小，请说明原因 。
②根据图4和图5中压强的变化，分析不能用木炭代替红磷测定空气中氧气含量的原因是 。
（8）由以上实验可知，若要寻找红磷的替代品，用如图3所示装置测定空气中氧气的体积分数，该替代品应满足的条件是 。
【答案】（1） 完全消耗集气瓶内氧气，使实验结果更准确
（2）水进入集气瓶至1刻度处 空气中氧气的体积分数约为五分之一
（3）红磷不足/没有冷却到室温读数/装置漏气
（4）氮气/N2 难溶于水 不能燃烧，不支持燃烧
（5）不能 镁条燃烧不但消耗氧气也消耗氮气，这样会使气体减少的总量要大于容器体积的五分之一，而使结果偏大
（6）实验结果更准确、更环保
（7）氧气消耗 木炭燃烧生成二氧化碳，导致瓶内压强无明显变化
（8）只能与氧气反应，生成物不是气体，反应前后产生明显的压强差
【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式。该实验中红磷须稍过量，目的是完全消耗集气瓶内氧气，使实验结果更准确；
（2）红磷燃烧生成五氧化二磷，瓶内气压降低，打开止水夹后看到的现象是水进入集气瓶至1刻度处，由此可得出空气中氧气的体积分数约为五分之一；
（3）测定结果偏小是由于反应结束后集气瓶内的气压偏大，可能是氧气没有完全消耗或温度偏高或有空气进入，具体的原因可能是红磷不足或没有冷却到室温读数或装置漏气等；
（4）按体积计算空气主要由78%的氮气、21%的氧气、0.94%的稀有气体、0.03%的二氧化碳、0.03%的其它气体和杂质。实验结束，集气瓶内剩余的气体主要是氮气，由实验现象分析可知，瓶内剩余气体的物理性质主要是难溶于水，化学性质是不能燃烧，不支持燃烧；
（5）镁能够和空气中的氮气发生反应，所以不能用镁条来代替红磷完成实验，镁条燃烧不但消耗氧气也消耗氮气，这样会使气体减少的总量要大于容器体积的五分之一，而使结果偏大；
（6）小明将图1实验中的点火方式改为图2所示的方式，不需将红磷在空气中点燃，改进后的优点是实验结果更准确、更环保；
（7）①由图4可知红磷熄灭后，最终装置内的气压比起始气压小，是因为氧气消耗；
②根据图4和图5中压强的变化，不能用木炭代替红磷测定空气中氧气含量的原因是木炭燃烧生成二氧化碳，导致瓶内压强无明显变化；
（8）由以上实验可知，若要寻找红磷的替代品，用如图3所示装置测定空气中氧气的体积分数，该替代品应满足的条件是替代品在空气中只能与氧气反应，生成物不是气体，反应前后产生明显的压强差。
【变式5-2】（2022·河北石家庄·九年级校联考期末）如图是某兴趣小组对空气中氧气含量进行的实验探究，请你参与讨论：
【集体讨论】
（1）小组同学共同设计了如图两套装置，请你评价一下，你认为更合理的是 （填“甲”或者“乙”），为了确保实验的成功，在装药品之前应该 。
（2）讨论后同学们认为，为了充分消耗容器中的氧气，他们选择了红磷，则药品的用量应保证 （填“足量”或“不足量”）。
（3）写出红磷在空气中燃烧的化学方程式 ，按照选定的装置进行实验，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中，并把塞子塞紧待红磷熄灭后，打开弹簧夹，通过对实验现象的观察、分析，得出结论。
（4）在讨论的基础上，同学们分组进行了实验，各小组实验数据整理如下（集气瓶容积为100mL）：
通过对实验结果的交流，大多数向学都验证出氧气约占空气体积的 ，最后集气瓶中剩下的气体 （填“支持”或“不支持”）燃烧。
【实验反思】
（5）第六组向学的测定数值与正常值有明显的偏差，请你帮她们分析一下造成这种结果可能的原因： （回答一点即可）。
【拓展提升】
（6）下列实验中不能用来测定空气中氧气含量的是______（提示：白磷燃烧所需的最低温度为40℃）。
A．B．
C．D．
【答案】（1）乙 检查装置的气密性
（2）足量
（3）4P + 5O2 点燃 2P2O5
（4）/五分之一 不支持
（5）红磷量不足、装置漏气
（6）C
【详解】（1）更合理的是乙，因为乙中有吸收有毒生成物五氧化二磷的水，并且还有看进入水体积的刻度线；为了确保实验的成功，在装药品之前应该检查装置的气密性，否则无法准备测量氧气的含量。
（2）红磷的用量应保证足量，才能保证容器中的氧气被完全消耗。
（3）红磷在空气中与氧气燃烧生成五氧化二磷，对应的文字表达式为。
（4）通过对实验数据都验证出氧气约占空气体积的，最后集气瓶中剩下的气体不支持燃烧，否则还能继续燃烧，直至气体耗尽。
（5）第六组向学的测定数值与正常值有明显的偏差，明显偏小，可能的原因是：红磷量不足（氧气没有完全消耗）、装置漏气（气压不够）。
（6）ABD都能通过观察气压变化导致的实验现象，只有C木炭在空气中只会发白光，并且生成的二氧化碳属于气体，气压基本保持不变，烧杯中的水不能发生倒吸。
故选：C。
06空气的成分及用途
【例6】（2023上·云南临沧·九年级统考期末）如图是空气成分体积含量示意图，下列有关说法错误的是
A．气体a是氮气，约占空气总体积的78%B．气体a化学性质稳定，不与任何物质发生反应
C．气体b是氧气，可用于供给动植物的呼吸D．其他成分包括：稀有气体、二氧化碳、水蒸气等
【答案】B
【详解】A、空气的成分中氮气含量最多，气体a是氮气，约占空气总体积的78%，故选项说法正确；与
B、气体a是氮气，化学性质稳定，但在一定条件下也能与其它物质发生反应，如在一定条件下氮气与氢气反应生成氨气，故选项说法不正确；
C、空气的成分中氧气约占21%，因此气体b是氧气，可用于供给动植物的呼吸，故选项说法正确；
D、空气的主要气体是氮气和氧气，其他成分包括：稀有气体、二氧化碳、水蒸气等，故选项说法正确。
故选B。
【变式6-1】（2023·辽宁大连·统考中考真题）空气是一种宝贵的资源，其中含量最多且可用于食品防腐的成分是
A．氮气B．氧气C．稀有气体D．二氧化碳
【答案】A
【详解】A、氮气含量最多，化学性质不活泼，可以用来作保护气，故A符合题意；
B、氧气含量位居次位，可以用来供给呼吸，故B不符合题意；
C、稀有气体化学性质不活泼，但含量较少，故C不符合题意；
D、二氧化碳不支持燃烧，可以用作灭火，故D不符合题意。
故选A。
【变式6-2】（2023上·甘肃定西·九年级统考期末）下列关于空气的说法错误的是
A．稀有气体化学性质稳定B．空气是一种宝贵的资源
C．氮气可供给呼吸D．空气中氧气的体积分数约为21%
【答案】C
【详解】A、稀有气体化学性质稳定，该选项说法正确；
B、空气中的各成分有很多用途，是一种宝贵的资源，该选项说法正确；
C、氮气不能供给呼吸，氧气能够供呼吸，该选项说法错误；
D、空气中氧气的体积分数约为21%，该选项说法正确。
故选C。
07空气污染与防治
【例7】（2022·湖南湘西·统考中考真题）下列不属于空气污染物的是
A．PM2.5B．N2C．SO2D．NO2
【答案】B
【详解】空气污染物包括一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物（又称PM10，PM10已经包含PM2.5）、臭氧等，氮气属于空气主要成分，不属于空气污染物。
故选：B。
【变式7-1】（2023·云南·统考中考真题）下列空气污染物中会形成酸雨的气体是
A．B．C．D．
【答案】A
【详解】二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要气体，PM10、CO、O3不能形成酸雨。
故选A。
【变式7-2】（2023下·山东烟台·九年级统考期末）学校的跨学科综合实践活动微型空气质量“检测站”的组装与使用，要能检测空气中的主要污染物。下列不需要列入监测项目的是
A．二氧化碳B．PM2.5C．二氧化硫D．二氧化氮
【答案】A
【分析】参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物（PM2.5）、可吸入颗粒物（PM10）、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等。
【详解】A、二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，没有被列入空气质量监测项目，故选项正确；
B、PM2.5属于空气污染物，是被列入空气质量监测的项目，故选项错误；
C、二氧化硫属于空气污染物，是被列入空气质量监测的项目，故选项错误；
B、二氧化氮属于空气污染物，是被列入空气质量监测的项目，故选项错误；
故选A。
08纯净物和混合物
【例8】（2022·辽宁沈阳·统考中考真题）下列物质属于纯净物的是
A．不锈钢B．汽水C．氧化镁D．煤炭
【答案】C
【详解】A、不锈钢是铁的合金，主要成分是铁，还含有碳等物质，由两种或两种以上的物质混合而成，属于混合物，不符合题意；
B、汽水中含有水、二氧化碳等多种物质，由两种或两种以上的物质混合而成，属于混合物，不符合题意；
C、氧化镁（MgO）只含有氧化镁一种物质，由一种物质组成，属于纯净物，符合题意；
D、煤炭的主要成分是碳，还含有硫、硅等杂质，由两种或两种以上的物质混合而成，属于混合物，不符合题意。
故选C。
【变式8-1】（2022·陕西渭南·九年级统考期末）下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是
A．氮气 蒸馏水B．铜 河水
C．豆浆 空气D．稀有气体 二氧化碳
【答案】B
【详解】A、氮气、蒸馏水中都只含有一种物质，均属于纯净物，故选项不符合题意；
B、铜中只含有一种物质，属于纯净物；河水中含有水和可溶性物质，属于混合物，故选项符合题意；
C、豆浆中含有水和蛋白质等物质，空气中含有氮气、氧气等物质，都属于混合物，故选项不符合题意；
D、稀有气体中含有氦、氖、氩等物质，属于混合物；二氧化碳中只含有一种物质，属于纯净物，故选项不符合题意。
故选B。
【变式8-2】（2022·山东临沂·统考考二模）下列各图中和分别表示不同元素的原子，其中表示混合物的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】A、该物质由同种分子构成，属于纯净物，不符合题意；
B、该物质由三种分子构成，属于混合物，符合题意；
C、该物质由同种分子构成，属于纯净物，不符合题意；
D、该物质由同种分子构成，属于纯净物，不符合题意。
故选B。
09空气的分离
【例9】（2022上·广东湛江·九年级统考期末）分离空气可以获得稀有气体、纯度较高的氮气和液氧。分离空气的简易流程如下：
请根据流程图回答下列问题。
（1）空气的净化装置除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的 （填序号）。
①氮气②氧气③稀有气体④二氧化碳⑤水
（2）稀有气体充入灯泡使灯泡经久耐用的原因是 。
（3）氮气的化学性质不活泼，常用作 。
（4）分离液态空气的原理是利用氮气和氧气的 （填“熔点”或“沸点”）不同，发生 （填“物理”或“化学”）变化。
【答案】（1）④⑤/#⑤④
（2）稀有气体化学性质稳定
（3）保护气
（4）沸点 物理
【详解】（1）空气中主要含氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳和水，由图可知，分离液态空气得到了稀有气体、氮气和液氧，故应除去二氧化碳和水，故填：④⑤；
（2）稀有气体化学性质稳定，故可填充于灯泡中，用作保护气；
（3）氮气的化学性质不活泼，常用作保护气；
（4）分离液态空气，是利用氮气和氧气的沸点不同，该过程无新物质生成，属于物理变化。
【变式9-1】（2022上·安徽安庆·九年级期末）空气是宝贵的自然资源，如图是以空气等为原料生产尿素[CO（NH2）2]的流程。请按要求回答相关问题：
（1）X气体为 （填化学式）；
（2）图中分离空气的原理 ；
（3）空气中含有的少量稀有气体的化学性质 （选填“活泼”或“稳定”）；
（4）写出甲烷燃烧化学方程式 。
【答案】（1）N2
（2）根据沸点不同
（3）稳定
（4）
【详解】（1）空气可以分离出的主要物质是氧气和氮气，故填：N2；
（2）分离液态空气法是利用氮气的沸点比氧气低会先蒸发出来，故填：根据沸点不同；
（3）稀有气体化学性质稳定，不易于其他物质发生反应，故填：稳定；
（4）甲烷燃烧会生成二氧化碳和水，故填：。
【变式9-2】（2022·山西吕梁·九年级统考期末）空气中氮气的含量最多，氮气在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。下面是以空气和其他必要的原料合成氮肥（NH4NO3）的工业流程图。请按要求回答下列问题：
（1）步骤①中将液态空气蒸发，根据各成分的沸点不同而制得产品，该过程中发生的变化是 （填“物理变化”或“化学变化”），写出流程中“其它气体”中含有的两种物质 。
（2）用符号表示：NH4NO3中含有的离子符号 。（写一个即可）
（3）写出流程中发生的一个化合反应 （填序号）。
（4）步骤②的生成物氨气（NH3）由分子构成，该步反应的微观实质是 。
（5）步骤③的化学方程式是 。
【答案】（1）物理变化 二氧化碳、稀有气体 （2）NH4+或NO3- （3）②或④或⑤ （4）氮气分子分解为氮原子，氢气分子分解为氢原子，每三个氢原子和一个氮原子结合成一个氨气分子
（5）
【详解】（1）步骤①中将液态空气蒸发，根据各成分的沸点不同而制得产品，该过程中没有生成新物质，属于物理变化，空气中含有氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体等气体。
故填：物理变化；二氧化碳、稀有气体；
（2）NH4NO3中含有铵根离子和硝酸根离子，故填：NH4+或NO3-；
（3）流程中①是物理变化，反应②是氮气和氢气反应生成氨气，属于多变一的化合反应，反应③是氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，生成物有两种，不属于化合反应，反应④是一氧化氮、水和氧气反应生成硝酸，属于多变一的化合反应，反应⑤是氨气和硝酸反应生成硝酸铵，属于多变一的化合反应。故填：②或④或⑤；
（4）步骤②的生成物氨气（NH3）由分子构成，该步反应的微观实质是氮气分子分解为氮原子，氢气分子分解为氢原子，每三个氢原子和一个氮原子结合成一个氨气分子。
故填：氮气分子分解为氮原子，氢气分子分解为氢原子，每三个氢原子和一个氮原子结合成一个氨气分子；
（5）步骤③是氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，反应的方程式为: ，故填：。
考点二 氧气
01 关于氧气性质的描述正误判断
【例1】（2023上·山东烟台·八年级统考期末）氧气与世间万物如影随形，下列关于氧气的说法正确的是
A．通常情况下，氧气是淡蓝色、无味的气体
B．鱼儿能在水中生存是因为氧气易溶于水
C．氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与很多物质反应
D．氧气能支持燃烧，所以可用作卫星变轨发动机的燃料
【答案】C
【详解】A、通常情况下，氧气是无色、无味的气体，不符合题意；
B、鱼儿能在水中生存，是因为水中含有溶解氧，氧气不易溶于水，不符合题意；
C、氧气化学性质比较活泼，能与许多物质反应，符合题意；
D、氧气能支持燃烧，但是氧气不具有可燃性，不能作燃料，不符合题意。
故选C。
【变式1-1】（2022·山东淄博·九年级统考期末）下列关于氧气的叙述正确的是
A．氧气是可燃物燃烧的催化剂，所以氧气能使带火星的木条复燃
B．木炭在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈，因此属于缓慢氧化
C．当氧气参与化学反应时，单位体积空间里氧分子越多，反应越剧烈
D．氧气的化学性质很活泼，常温下几乎能与所有物质发生剧烈的化学反应
【答案】C
【详解】A、氧气有助燃性，氧气是可燃物燃烧的助燃剂，所以氧气能够使带火星的木条复燃，故A说法错误；
B、木炭在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈，但也是剧烈的氧化反应，不属于缓慢氧化，故B说法错误；
C、当氧气参与化学反应时，单位体积空间里氧分子越多，接触面积越大，反应越剧烈，故C说法正确；
D、氧气的化学性质比较活泼，能与很多种物质发生化学反应，并不是与所有物质发生剧烈的化学反应，故D说错误；
故选C。
【变式1-2】（2022·广东茂名·九年级统考期末）氧气是我们身边常见的物质，以下有关氧气的叙述正确的是
A．物质与氧气发生的反应都是氧化反应
B．鱼、虾等能在水中生存，是由于氧气易溶于水
C．木炭、镁条等物质都能在氧气中燃烧，说明氧气具有可燃性
D．物质在氧气中燃烧的反应一定是化合反应
【答案】A
【详解】A.根据氧化反应的定义：物质与氧发生的化学反应可知，氧气在此过程中提供氧，所以，物质与氧气发生的反应都是氧化反应，故选项A说法正确，符合题意；
B.鱼、虾等能在水中生存，只能说明水中有氧气，但氧气不易溶于水，故选项B说法项错误，不符合题意；
C.木炭、镁条等物质都能在氧气中燃烧，说明氧气具有助燃性，故选项C说法项错误，不符合题意；
D.物质在氧气中燃烧的反应不一定是化合反应，例如，甲烷在氧气中燃烧生成水和二氧化碳两种物质，不是化合反应，选项D说法项错误，不符合题意，故选A。
02常见物质在氧气中燃烧的实验现象
【例2】（2022·贵州六盘水·九年级统考期末）下列关于物质燃烧现象的描述正确的是
A．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体
B．蜡烛在氧气中燃烧，发出白光，放热，生成和
C．镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，冒出浓烈的黑烟，生成黑色粉末
D．红磷在空气中燃烧，放出热量，有大量白雾生成
【答案】A
【详解】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，故A正确；
B、蜡烛在氧气中燃烧，发出白光，放热，生成 CO2 和 H2O 是实验结论而不是实验现象，描述实验现象不能出现物质的名称，故B错误；
C、镁条在空气中燃烧，发出耀眼的百光，冒出白烟，放热，生成白色粉末，故C错误；
D、红磷在空气中燃烧，放出热量，产生大量白烟，故D错误；
故选：A。
【变式2-1】（2022·湖南长沙·九年级统考期末）下列有关实验现象的描述，不正确的是
A．氢气燃烧发出淡蓝色火焰B．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
C．硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰D．镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光
【答案】B
【详解】A、氢气燃烧发出淡蓝色火焰，选项正确；
B、铁丝在空气中不燃烧，铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，选项错误；
C、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，选项正确；
D、镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光，选项正确；
故选B。
【变式2-2】（2022·黑龙江哈尔滨·九年级统考期末）如下图是木炭，硫粉和铁丝分别在氧气中燃烧的实验装置图。请回答有关问题或填写相关空白：
（1）木炭在氧气中燃烧的化学方程式为 。
（2）硫在氧气中燃烧的实验现象是 ；此反应的化学方程式为 。
（3）把一根光亮的细铁丝盘成螺旋状，在下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快要燃尽时，插入充满氧气的集气瓶中，预计观察到的实验现象是 ；此反应的化学方程式为 ；其基本反应类型是 ；实验前在集气瓶底部放入少量的水，其作用是 。
【答案】（1）C + O2 点燃 CO2
（2）发出的蓝紫色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体S + O2 点燃 SO2
（3）剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体 3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4 化合反应 防止高温熔化物溅落炸裂集气瓶底
【详解】（1）碳燃烧生成二氧化碳，化学方程式为C + O2 点燃 CO2 。
（2）硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体；硫燃烧生成二氧化硫，反应的化学方程式为S + O2 点燃 SO2。
（3）铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体；铁燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4；该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应；集气瓶中留少量水的作用为防止高温熔化物溅落炸裂集气瓶底。
03物质与氧气反应的共性分析
【例3】（2020·广西南宁·南宁市第二十六中学校考一模）如图是氧气化学性质的部分知识网络，有关说法正确的是
A．S、P在氧气中燃烧均会产生大量白烟
B．Ⅰ、Ⅱ两类反应均体现了氧气的可燃性
C．Fe在Ⅰ、Ⅱ两类反应中的产物不相同
D．任何物质都能与氧气发生化学反应
【答案】C
【详解】A、S在氧气中燃烧生成二氧化硫气体，不会产生大量白烟，P在氧气中燃烧会产生大量白烟，选项A错误；
B、Ⅰ、Ⅱ两类反应均体现了氧气的氧化性，氧气没有可燃性，选项B错误；
C、Fe在Ⅰ类反应中产物是四氧化三铁，在Ⅱ两类反应中生成三氧化二铁，因此两种产物不相同，选项C正确；
D、不是任何物质都能与氧气发生化学反应，比如稀有气体，选项D错误。故选C。
【变式3-1】（2022·吉林长春·九年级校考期末）分析硫、碳、铁丝三种物质在氧气中的燃烧，回答问题。
（1）从操作角度：
①三种物质点燃后都要自上而下缓慢伸入氧气瓶中，目的是 。
②铁丝燃烧实验中，需要在火柴快要燃尽时再伸入充满氧气的集气瓶中，其目的是 。
（2）从现象角度：
①在空气中点燃硫时，观察到淡黄色固体熔化后燃烧，发出 色火焰，在氧气中，燃烧的更旺，发出 色火焰；
②碳、硫在氧气中比在空气中燃烧得更旺，铁丝在空气中不燃烧，在氧气中才能剧烈燃烧，它们在氧气中燃烧的现象与在空气中燃烧现象不同的原因是 。
（3）从反应角度：
①三个反应有多个共同点，如都属于化合反应、都放热、都 ；但也有不同之处，如 。
②写出硫在氧气中燃烧的化学方程式 。
（4）从装置角度：实验时，集气瓶底是否放入水及放入水的原因各不相同。
①铁丝燃烧时，集气瓶底放入少许水的目的是 。
②铁丝燃烧瓶底的水可用细沙代替，而硫不能，其原因是 ，由此推测，SO2具有的物理性质之一是 。
【答案】（1）使氧气充分反应 防止火柴燃烧消耗集气瓶中的氧气
（2）淡蓝 明亮的蓝紫 氧气的浓度不同
（3）反应条件为点燃（或反应物有氧气或是氧化反应等） 产物的状态不同（合理即可） S + O2 点燃 SO2
（4）防止高温生成物溅落瓶底，使集气瓶底炸裂 水的作用是吸收二氧化硫气体，防止二氧化硫气体污染空气，而细沙不能吸收二氧化硫气体 能溶于水
【详解】（1）①三种物质点燃后都要自上而下缓慢伸入氧气瓶中，目的是为了充分利用氧气瓶中的氧气，使氧气充分反应。
②刚点燃火柴就伸入氧气中火柴消耗的氧气太多致使看不到铁丝燃烧，需要在火柴快要燃尽时再伸入充满氧气的集气瓶中，其目的是为防止火柴燃烧消耗集气瓶中的氧气。
（2）①硫是一种淡黄色固体，在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体。
②碳、硫在空气里和氧气里燃烧的现象不同，说明了可燃物燃烧时的现象与氧气的浓度有关，浓度越大燃烧越剧烈。
（3）①根据图中所发生的化学反应，进行总结归纳它们的共同点为：①反应物都有氧气；②反应条件为点燃；③都为化合反应；④都是氧化反应，⑤都放热等；根据它们反应后的生成物可以知道，硫燃烧产生了二氧化硫为气体，铁丝燃烧产生了四氧化三铁为固体，木炭燃烧产生了二氧化碳气体，故它们的产物的状态不同。
②硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，该反应的化学方程式为S + O2 点燃 SO2。
（4）①铁丝在氧气中燃烧实验中，集气瓶底要放少量水或细沙，防止高温生成物溅落瓶底，使集气瓶底炸裂。
②硫在氧气中燃烧生成了二氧化硫，二氧化硫有毒能污染空气．集气瓶内预先装少量水的目的是：吸收二氧化硫气体，防止二氧化硫气体污染空气；由于细沙不能吸收二氧化硫气体，不可以用细沙代替水。由此推测，SO2具有的物理性质之一是能溶于水。
【变式3-2】（2022·山东青岛·九年级统考期末）氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生化学反应。下图是某兴趣小组同学探究木炭、红磷、铁丝在氧气中燃烧的实验装置，做完三个实验后，小组同学对实验进行如下反思和总结：
（1）共同点：在反应条件方面，三个实验都要 ，在能量变化方面，三个实验都 （填“吸热”或“放热”），在反应基本类型方面，三个反应都是 反应，在物质的分类方面，三种生成物都属于化合物物的 。（填物质类别）
（2）不同点：三个实验的生成物和观察到的实验现象不同。乙的生成物中磷元素的化合价为+5价，其化学式为 ，丙中观察到的反应现象是 ，请写出丙中发生反应的化学方程式为 。
经过进一步试论，小组同学又提出了下列问题，请你帮忙回答：
（3）乙、丙两个实验的集气瓶底部都放有少量水。请说明丙集气瓶底部放少量水的目的是 。
（4）甲瓶中木炭燃烧后，看不到有新物质生成，请你设计实验证明甲瓶中生成了新物质 （写出操作和现象）。
【答案】（1）点燃 放热 化合反应 氧化物 （2）P2O5 剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体 3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4 （3）反应放出大量的热，防止生成的高温熔融物坠落炸裂集气瓶 （4）可以向集气瓶中倒入少量澄清石灰水振荡，若石灰水变混浊，则证明有二氧化碳生成
【详解】（1）在反应条件方面，三个实验都需要点燃；在能量变化方面，三个反应都是放热反应；木炭燃烧生成二氧化碳，红磷燃烧生成五氧化二磷，铁丝燃烧生成四氧化三铁，在反应基本类型方面，三个反应都是多变一类型属于化合反应，而生成的产物从物质分类角度看都属于氧化物，故填点燃、放热、化合、氧化物；
（2）红磷燃烧生成五氧化二磷，其化学式为P2O5；铁丝在氧气中燃烧现象为：剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体，反应的文字表达式为：3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4；
（3）丙集气瓶底部放少量水的目的是：反应放出大量的热，防止生成的高温熔融物坠落炸裂集气瓶；
（4）木炭和氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳是无色无味的气体，故计实验证明甲瓶中生成了新物质，可以向集气瓶中倒入少量澄清石灰水振荡，若石灰水变混浊，则证明有二氧化碳生成。
04化合反应、氧化反应、分解反应
【例4】（2021下·黑龙江哈尔滨·八年级统考期末）下列应用的化学方程式正确、且属于基本反应类型的是
A．电解水 分解反应
B．碳与二氧化碳反应 还原反应
C．镁条燃烧 化合反应
D．酒精燃烧 氧化反应
【答案】A
【详解】A、水通电分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：，该反应是一种物质反应生成两种物质，符合一变多的特点，属于分解反应，故A正确；
B、碳与二氧化碳高温下反应生成一氧化碳，该反应的化学方程式为：，该反应是两种物质反应生成一种物质，符合多变一的特点，属于化合反应，该反应是还原反应，但是还原反应不属于基本反应类型，故B错误；
C、镁与氧气点燃生成氧化镁，该反应的化学方程式为：，该反应是两种物质反应生成一种物质，符合多变一的特点，属于化合反应，故C错误；
D、酒精与氧气点燃生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：，该反应是物质与氧气发生的反应，属于氧化反应，但是氧化反应不属于基本反应类型，故D错误；
故选A。
【变式4-1】下列叙述中正确的是
A．化合反应的生成物不一定只有一种
B．氧化反应是物质与氧气发生的化学反应
C．物质与氧气发生的化学反应一定是氧化反应
D．氧化反应只能生成一种物质，因为氧化反应一定是化合反应
【答案】C
【详解】A、化合反应符合“多变一”的特点，故化合反应的生成物一定只有一种，不符合题意；
B、氧化反应是物质与氧的反应，不一定是物质与氧气的反应，如一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，不符合题意；
C、氧化反应是物质与氧的反应，物质与氧气的反应一定是氧化反应，符合题意；
D、氧化反应的生成物不一定是一种，氧化反应也不一定是化合反应，如甲烷和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，生成物有两种，不属于化合反应，不符合题意。
故选C。
【变式4-2】下列叙述、对应的化学方程式及基本反应类型都正确的是
A．拉瓦锡测定空气的成分：；化合反应
B．木炭的燃烧：；氧化反应
C．实验室制取氧气：；分解反应
D．军事上做烟雾弹的反应：；化合反应
【答案】C
【详解】A、该化学方程式氧化汞的化学式书写错误，正确的化学方程式应为；属于化合反应。A不符合题意；
B、该化学方程式书写完全正确，但氧化反应不是基本的反应类型。B不符合题意；
C、该化学方程式书写完全正确，该反应符合“一变多”的形式，符合分解反应的特征，属于分解反应。C符合题意；
D、军事上做烟雾弹的反应是；属于化合反应。D不符合题意。
综上所述：选择C。
05缓慢氧化
【例5】（2023上·重庆梁平·九年级统考期末）氧化反应是一类重要的化学反应。氧化反应包括剧烈的氧化反应和缓慢的氧化反应两种。下列中不属于缓慢氧化反应的是
A．红磷在空气中燃烧B．葡萄酒的酿造
C．动植物的呼吸D．农家肥料的腐熟
【答案】A
【详解】A、红磷在空气中燃烧，属于剧烈的氧化反应，符合题意；
B、葡萄酒的酿造，是物质与氧气的反应，且进行的很慢，属于缓慢氧化，不符合题意；
C、动植物的呼吸，进行的很慢，属于缓慢氧化，不符合题意；
D、农家肥料的腐熟，进行的很慢，属于缓慢氧化，不符合题意。
故选A。
【变式5-1】（2022·广西南宁·九年级南宁三中校考期末）下列化学反应不属于缓慢氧化的是
A．馒头发霉B．金属锈蚀C．蜡烛燃烧D．动植物的呼吸
【答案】C
【分析】根据缓慢氧化的概念进行分析解答，缓慢氧化是指反应进行的很缓慢，甚至不容易被察觉的氧化反应。
【详解】A、馒头发霉是物质与氧气发生的不容易察觉的缓慢氧化过程，故A选项不符合题意；
B、金属锈蚀是金属与氧气、水等物质共同作用，不易被察觉，属于缓慢氧化，故B选项不符合题意；
C、蜡烛燃烧是发光发热的剧烈的氧化反应，不属于缓慢氧化，故C选项符合题意；
D、动植物呼吸的过程反应缓慢，不容易察觉，属于缓慢氧化，故D选项不符合题意。
故选C。
【变式5-2】（2022·山东淄博·九年级统考期末）下列叙述正确的是
A．氧气是一种性质活泼的气体，常温下几乎能与所有物质发生剧烈的化学反应
B．氢气能在氧气中燃烧，说明氧气是可燃物燃烧的催化剂
C．氧化反应都属于化合反应
D．生活中的钢铁生锈、塑料老化等都是缓慢氧化引起的
【答案】D
【详解】A.氧气比较活泼，加热时能与很多物质发生反应，但并不是常温下就能与所有物质发生反应，该选项叙述不正确；
B.可燃物燃烧时，氧气是反应物，而不是催化剂，该选项叙述不正确；
C.氧化反应是指物质与氧的反应，化合反应是指多种反应物生成一种生成物的反应，则氧化反应不一定都属于化合反应，如酒精燃烧生成水和二氧化碳，该反应属于氧化反应，但不属于化合反应，该选项叙述不正确；
D.缓慢氧化是指物质与氧气发生的缓慢的、不易被观察到的氧化反应，如钢铁生锈、塑料老化等，该选项叙述正确，
故选D。
考点三 制取氧气
01 催化剂
【例1】（2022上·辽宁抚顺·九年级统考期末）下列有关催化剂的说法正确的是
A．在化学反应后其质量减小
B．催化剂能改变化学反应速率
C．在化学反应后其化学性质发生了变化
D．在化学反应中，二氧化锰只能作催化剂
【答案】B
【分析】催化剂是指能改变某些物质的化学反应速率，而自身的质量和化学性质在化学反应前后不变的物质。
【详解】A、催化剂在化学反应后催化剂质量不变。A不正确；
B、催化剂能改变化学反应速率。B正确；
C、催化剂在化学反应后其化学性质没有发生变化。C不正确；
D、二氧化锰在过氧化氢溶液、氯酸钾分解反应中是催化剂，而在高锰酸钾分解反应中则是生成物不是催化剂。D不正确。
故选：B。
【变式1-1】（2022·山东烟台·九年级统考期末）下列有关化学反应速率和催化剂的说法错误的是
A．MnO2是催化剂，催化剂都能加快化学反应速率
B．某些化学反应可以有多种催化剂
C．相同质量的木炭粉和块状木炭分别在氧气中燃烧，前者反应更快
D．催化剂在反应前后本身质量和化学性质不变
【答案】A
【详解】A、二氧化锰可以是过氧化氢分解的催化剂，也可以是氯酸钾分解的催化剂，但是不能单纯的说二氧化锰是催化剂，而且在化学反应中催化剂是可以改变反应速率，有的是加快反应的速率，有的却是减慢反应的速率，故A说法错误；
B、某些化学反应可以有多种催化剂，例如二氧化锰、氧化铁都可用作过氧化氢分解的催化剂，故B说法正确；
C、相同质量的木炭粉和块状木炭分别在氧气中燃烧，前者反应物与氧气的接触面积更大，所以前者反应更快，故C说法正确；
D、催化剂在反应前后本身质量和化学性质不变，故D说法正确；
故选A。
【变式1-2】（2022·广西南宁·九年级期末）已知二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂。现向一定量的过氧化氢溶液（混合物，含有过氧化氢和水）中加入适量的二氧化锰粉末，直至过氧化氢全部分解，（忽略水的挥发），下列图象不正确的是
A． B． C． D．
【答案】D
【详解】A.向过氧化氢溶液中加入二氧化锰立刻有氧气生成，当过氧化氢反应完全，氧气质量不再增加，A正确，不符合题意；
B.在过氧化氢分解制氧气的反应中二氧化锰作为催化剂，催化剂在反应前后质量不变，B正确，不符合题意；
C.过氧化氢溶液中有一定量的水，所以反应未进行时溶液中已有水存在，随着反应的进行过氧化氢分解生成水，所以水的质量逐渐增加，反应完全后不再增加，C正确，不符合题意；
D.向过氧化氢溶液中加入适量的二氧化锰粉末，直至过氧化氢全部分解，所以过氧化氢的质量最后为零，D错误，符合题意；
故选D。
02证明某物质是某反应催化剂的实验
【例2】（2022·广西防城港·九年级校考期末）“化学反应条件的控制是实验灵魂”。小强同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。请回答下列问题：
（1）取两支大试管，分别倒入适量的5%、15%的过氧化氢溶液，再加入等量的MnO2，各收集一小试管气体，发现浓度大的先收集满。该操作过程中合理的顺序是 （选填序号）。
①检验装置的气密性
②有连续稳定气泡再排水集气
③将水槽中待收集气体的小试管注满水
④旋紧连有导管的单孔塞
⑤向大试管内倒入适量过氧化氢溶液再加入少许MnO2粉末
（2）他设计并完成了下表所示的探究实验：
1．“实验一”和“实验二”起的作用是 。
2．小芳同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“实验总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。
①对二氧化锰进行了两次称量，其目的是 。
②倒掉实验三反应后的液体，向剩余的固体中重新加入过氧化氢溶液，反复实验，其目的是 。
【答案】（1）①③⑤④②
（2）较慢 二氧化锰不能与水作用产生氧气 取10mL8%的过氧化氢溶液于试管中，加入二氧化锰，伸入带火星的木条 有气泡产生，木条复燃 对比作用（合理即可） 探究反应前后二氧化锰的质量是否改变 探究反应前后二氧化锰的化学性质是否改变
【详解】（1）该操作过程中合理的排列顺序是：检验装置的气密性，将水槽中待收集气体的小试管注满水，向大试管内倒入适量双氧水再加入少许MnO2粉末，旋紧连有导管的单孔胶塞，待有连续稳定气泡再排水集气。故填：①③⑤④②。
（2）实验一：有气泡产生，木条不复燃，证明常温下过氧化氢分解产生的氧气很少，反应速率较慢；
实验二：向盛水的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条没有明显现象，说明二氧化锰加入水中不产生氧气；
实验三：取10mL8%的过氧化氢溶液于试管中，加入二氧化锰，伸入带火星的木条，会产生大量的氧气，伸入带火星的木条复燃，说明二氧化锰能加快过氧化氢分解产生氧气的速率；
1．过氧化氢中有一定量的水，我们要得到二氧化锰加快了过氧化氢的分解这一结论，就要先知道过氧化氢自身的分解速率，以及水在二氧化锰存在的情况下是否分解，然后我们完成过氧化氢在二氧化锰存在的条件下的实验，对比得出正确的答案。故填：对比作用。
2．催化剂的作用是，加快了反应的速率，自身的质量和化学性质不发生变化，我们要确定二氧化锰的催化作用，还要知道二氧化锰在反应过程中的质量和化学性质没有发生变化，所以，我们要进行实验比较MnO2在过氧化氢溶液分解前后的质量，验证MnO2的化学性质是否改变。故填：①探究反应前后二氧化锰的质量是否改变；②探究反应前后二氧化锰的化学性质是否改变。
【变式2-1】（2022·广西南宁·九年级期末）某同学阅读课外资料得知：实验室制取氧气除了用二氧化锰还可以用氧化铜等物质作催化剂，于是就对氧化铜产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？
【查阅资料】氧化铜为黑色固体，不溶于水。
【设计实验】以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其他可能影响实验的因素均忽略）。
【进行实验】
（1）上述实验应测量的“待测数据”是收集等体积氧气所需的 。
（2）若实验②比实验①的“待测数据”更 （填“长”或“短”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
（3）从实验②反应后的固体中，分离出氧化铜，若称得氧化铜质量仍为0.5g，说明氧化铜的 在化学反应前后保持不变。再将该氧化铜放入试管中，加入过氧化氢溶液，若观察到 ，说明氧化铜的 在化学反应前后保持不变。
【预期结论】
（4）氧化铜 （填“能”或“不能”）作氯酸钾分解的催化剂。
【答案】（1）时间 （2）短 （3）质量 有较多气泡产生 化学性质 （4）能
【详解】（1）比较催化效果可以比较产生氧气的速度，速度越快效果越好。则可以比较相同时间内收集氧气的体积或比较收集等体积氧气所需的时间，所以上述实验应测量的“待测数据”是收集等体积氧气所需的时间。
（2）收集等体积氧气所需时间越短，产生氧气速度越快。氧化铜能加快氯酸钾的分解速率，则②所用时间更短，所以若实验②比实验①的“待测数据”更短，说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
（3）催化剂能改变物质的反应速率，反应前后质量和化学性质不变。上步已经验证了能改变反应速率，则此时需要验证的是质量和化学性质是否改变。实验②加入0.5g氧化铜，反应后氧化铜的质量仍为0.5g，所以氧化铜的质量在化学反应前后保持不变。化学性质不变，过氧化氢可以用作过氧化氢的催化剂，加速过氧化氢分解，则将分离得到的氧化铜加入过氧化氢溶液中依然会加速过氧化氢分解。所以加入氧化铜后观察到有较多气泡产生，说明氧化铜的化学性质在化学反应前后保持不变。
（4）氧化铜能加快过氧化氢分解的速度，且反应前后质量和化学性质不变，所以氧化铜能作氯酸钾分解的催化剂。
【变式2-2】（2021·辽宁沈阳·统考中考真题）切开的苹果放置不久后果肉逐渐变成黄色，最终变成褐色，这一现象被称为苹果褐变。通过查阅资料可知：有些水果褐变主要是因为其中含有的多酚类物质与空气中的氧气发生了反应，且水果中的多酚氧化酶（成分是蛋白质）是一种催化剂，会加快水果褐变。化学兴趣小组的同学决定进行下列探究：
【提出问题】Ⅰ、苹果中是否含有多酚类物质？
Ⅱ、苹果褐变是否与氧气有关？
Ⅲ、哪些因素会抑制多酚氧化酶的生理活性？
【查阅资料】大多数的多酚类物质能与氯化铁溶液反应，生成有色物质。
【实验与结论】
实验一：向鲜榨的苹果汁中立即滴入几滴 溶液，苹果汁变为绿色，说明苹果中含有多酚类物质。
实验二：设计实验证明苹果褐变与氧气有关（实验方法可用文字叙述，也可用图示并标注必要的文字说明）。
实验三：将刚刚切开的苹果片分别放入下列液体中（多酚类物质不受影响），浸泡15分钟后取出观察，填写下表并回答相关问题。
（1）取出苹果后，需要观察相当长的时间，才能得出结论的原因是 。
（2）实验三中的方法使多酚氧化酶被抑制的化学原理是 。
【拓展应用】苹果等含多酚类物质的食物，在食品工业（如制作水果罐头）的加工过程中，为了抑制褐变保证品质，可以采取的方法是 （填一种即可）。
【答案】氯化铁（或FeCl3） 取刚刚切开的两片苹果，一片放在空气中，另外一片放在盛水的烧杯中（或用保鲜膜密封），观察（合理即可） 放在空气中的苹果片发生褐变，放在盛水的烧杯中（或用保鲜膜密封）的苹果片不发生褐变 加热、氢氧化钠、柠檬酸（合理即可） 使苹果与氧气充分接触，防止苹果片因为浸泡在液体中隔绝氧气而不发生褐变，干扰实验结论（合理即可） 蛋白质变性（或蛋白质发生化学变化失去原有的生理功能）（合理即可） 在加工过程中将食物密封（或加热、加柠檬酸等）（合理即可）
【详解】实验一：根据查阅资料中大多数的多酚类物质能与氯化铁溶液反应，生成有色物质，实验一中苹果汁变为绿色，生成了有色物质，所以应选氯化铁溶液。
实验二：实验设计应为对照实验，一个有氧气，一个没有氧气。设计如下表：
实验三：注意信息提取，在提出问题中，Ⅲ、哪些因素会抑制多酚氧化酶的生理活性？根据给定的液体，分别是加热，碱性条件和酸性条件，所以得出实验结论是加热、氢氧化钠、柠檬酸能抑制多酚氧化酶，从而减慢苹果褐变。
（1）由于都是在有水的环境中，为了防止苹果片因为浸泡在液体中隔绝氧气而不发生褐变，干扰实验结论，所以取出苹果后，需要观察相当长的时间，使苹果与氧气充分接触。
（2）根据实验结论，也再次提取信息，多酚氧化酶成分是蛋白质，因此得出多酚氧化酶被抑制的化学原理是蛋白质变性 （或蛋白质发生化学变化失去原有的生理功能）。
[拓展应用]
为了抑制褐变保证品质，可以从隔绝氧气和抑制多酚氧化酶两个角度考虑，因此可以采取的方法是在加工过程中将食物密封 （或加热、加柠檬酸等）。
【点睛】本题是一个信息题，解题时根据题干信息、所需知识来分析解答即可。
03实验室制取气体装置的选择
【例3】（2022·江苏南京·统考中考真题）实验室制取某些气体的装置如图。下列说法不正确的是
A．装置①和⑤组合可以用来制取氧气B．装置②和④组合可以用来制取氧气
C．装置②和⑤组合可以用来制取氢气D．装置②和③组合可以用来制取二氧化碳
【答案】B
【详解】A、高锰酸钾受热分解制氧气实验中反应物为固体，反应条件为加热，则适合用装置①为发生装置，氧气不易溶于水，则可以用排水集气法收集，装置为⑤，故选项说法正确；
B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制氧气实验中，反应物为固体与液体的组合，且反应在常温下进行，则适合用②为发生装置；氧气的密度比空气大，不能用向下排空气法收集，则装置④无法收集，故选项说法错误；
C、实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气，反应中反应物为固体与液体的组合，且反应在常温下进行，则适合用②为发生装置；氢气难溶于水，则可以用排水集气法收集，装置为⑤，故选项说法正确；
D、实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应中反应物为固体与液体的组合，且反应在常温下进行，则适合用②为发生装置；二氧化碳密度比空气大，则可以用向上排空气法收集，装置为③，故选项说法正确。
故选B。
【变式3-1】（2022·重庆梁平·九年级统考期末）实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水、密度比空气小的乙炔气体，该反应必须严格控制加水的速度，以免剧烈反应放引起发生装置炸裂。你认为下图中最适合制取乙炔气体的装置组合为
A．②⑥B．②⑤C．③④D．③⑥
【答案】D
【详解】实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水、密度比空气小的乙炔气体，该反应必须严格控制加水的速度，以免剧烈反应放引起发生装置炸裂，该反应为固液常温型反应，而③装置可以通过注射器控制加水速率，进而可以控制反应速率，②装置不可以，所以发生装置选择③装置；乙炔密度比空气小，微溶于水，所以收集装置是：⑤或⑥，故最适合制取制取乙炔气体的装置组合为③⑤或③⑥，故选D。
【变式3-2】根据下图回答有关问题。
（1）仪器a的名称是 ;图中可用于加热KClO3制备O2的装置为 (填字母序号),化学反应方程式为 。
（2）检验装置D气密性的方法是:用止水夹夹紧导管口的橡胶管后, ,则气密性良好。
（3）图中可用于固液反应制备气体的装置中,不能使反应随时发生或停止的装置是 （填序号),原因是反应过程中若用止水夹夹紧橡胶管后, 。
（4）若用过氧化氢溶液制备O2,最好选用装置 (填序号),把F装满水,用排水法收集O2并测定气体体积,应在 (填“b”或“c”)端连接上一个量筒。
【答案】（1）漏斗 C 2KClO32KCl+3O2↑ （2）向漏斗中加水至没过漏斗下端管口,使漏斗内外形成一段液面差,且一段时间后液面差保持不变 （3）B 反应物固体和液体不能分离 （4）B b
【详解】（1）仪器a的名称是是漏斗，实验室用氯酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，所以可用于加热KClO3制备O2的装置为C，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；
（2）气密性检验的一般原则是，先让装置和附加的液体(一般指水)，构成封闭的整体，改变这个整体的温度，导致压强的变化，来判断气密性良好。该装置气密性良好时，加入适量的水后，长颈漏斗内会形成一段稳定的水柱，所以检验装置D气密性的方法是：用止水夹夹紧导管口的橡胶管后，向漏斗中加水至没过漏斗下端管口，使漏斗内外形成一段液面差，且一段时间后液面差保持不变；
（3）B装置锥形瓶内的小试管可以节约药品，夹住止水夹，装置内压强改变时，不会实现固体和液体的分离，所以不能使反应随时发生或停止的装置是B，原因是反应过程中若用止水夹夹紧橡胶管后，装置内的压强改变，但是不会实现固体和液体的分离；
（4）二氧化锰是粉末状，不能放在塑料片上，所以用过氧化氢溶液制备O2，最好选用装置B，可以节约药品，氧气密度比水小，不易溶于水，所以把F装满水，用排水法收集O2并测定气体体积，应在b端连接上一个量筒。
04实验室制取氧气的实验操作正误判断
【例4】（2021·江西·中考真题）下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中，正确的是
A．检查装置气密性 B．加热立即收集
C．收满后移出集气瓶D．结束时停止加热
【答案】A
【详解】A、检查装置气密性的方法是连接装置，将导管一端插入水槽液面以下，双手握住试管，若有气泡冒出，则装置气密性良好，故A正确；
B、加热时排出的气体很大一部分是试管和导管中的空气，故加热后不能立即收集气体，应等气泡连续均匀冒出时再开始收集，故B不正确；
C、氧气的密度大于空气，故收集满氧气后应在水槽中将玻璃片盖好再和集气瓶一同取出水面，故C不正确；
D、实验结束应先将导管从水槽中取出中再移去酒精灯，防止水倒吸引起试管炸裂，故D不正确。故选A。
【变式4-1】（2022上·福建福州·九年级统考期末）实验室制取O2时的系列操作，错误的是
A．检查气密性B．制取氧气
C．收集氧气D．验满
【答案】C
【详解】A、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴试管外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，如图所示，操作正确；
B、制取氧气可采用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，属于固液常温，如图所示，装置正确；
C、氧气密度比空气略大应采用向上排空气法收集，选项错误；
D、将带火星的木条平置于集气瓶口，木条复燃，则已满，选项正确；
故选：C。
【变式4-2】（2022·广东广州·九年级广州大学附属中学校考期末）下列关于实验室制取氧气的部分实验操作正确的是
A．氧气收集B．氧气验满
C．氧气转移D．氧气放置
【答案】A
【详解】A、氧气的密度比空气略大，采用向上排空气法进行收集，导气管用伸到集气瓶的底部，操作正确；
B、带火星的木条置于集气瓶口进行验满，操作错误；
C、从水槽中移出集满氧气的集气瓶，防止气体溢出，应在水面下盖好玻璃片，操作错误；
D、.氧气密度比空气略大，盖上玻璃片的集气瓶口要朝上放在桌面上，操作错误。
故选A。
05氧气的检验和验满
【例5】 下列能使带火星木条复燃的气体是
A．二氧化碳B．氧气C．水蒸气D．稀有气体
【答案】B
【详解】A、二氧化碳不能支持燃烧，不能使带火星的木条复燃，故A错误；
B、氧气能支持燃烧，能使带火星的木条复燃，故B正确；
C、水蒸气不能支持燃烧，不能使带火星的木条复燃，故C错误；
D、稀有气体不能支持燃烧，不能使带火星的木条复燃，故D错误。故选B。
【变式5-1】（2022上·黑龙江齐齐哈尔·九年级克东县第三中学校考期末）某同学要证明集气瓶内盛放的是较高浓度的氧气，最简单的方法应该是
A．测量密度，密度等于氧气密度1.293g/L，则说明含氧浓度较高
B．该气体能使灼热的细铁丝燃烧，则说明含氧浓度较高
C．能使硫燃烧，发出蓝紫色火焰，则说明含氧浓度较高
D．能使带火星的木条复燃，则说明含氧浓度较高
【答案】D
【详解】A、测量气体的密度，操作繁琐，也难以精准，故选项不符合题意；
B、细铁丝燃烧的实验操作复杂，且不太安全，故选项不符合题意；
C、火焰的颜色相近时难区分，根据火焰的颜色判断氧气的浓度，不准确，且实验操作麻烦，生成的二氧化硫有毒，会污染空气，故选项不符合题意；
D、用带火星的小木条通过其燃烧的剧烈程度来检验氧气的浓度，操作方便、易行，且安全可靠，故选项符合题意。
故选D。
【变式5-2】（2022上·安徽安庆·九年级期末）用如图装置进行氧气的制取、收集和验满实验，并利用传感器和数据采集器测定木条燃烧情况，记录如下表。下列说法不正确的是
A．采用分液漏斗可以控制药品的流速和用量，节约药品
B．若木条微亮，则瓶内体积分数最大的气体是氮气
C．当瓶口的木条复燃，说明氧气已经集满，收集到了纯净的氧气
D．该实验说明要收集较纯净氧气，需在木条复燃后再通入一会儿氧气
【答案】C
【详解】A、采用分液漏斗可以控制药品的流速和用量，节约药品，从而可以控制反应速率，选项说法正确，故不符合题意；
B、由图表可知：若木条微亮，则集气瓶内氧气的体积分数达到28.9%，空气主要由氧气和氮气组成的，则氮气的体积分数为：1−28.9%=71.1%，即瓶内体积分数最大的气体是氮气，选项说法正确，故不符合题意；
C、由图表可知：当氧气体积分数达到52.6%时，带火星的木条就会复燃，所以当瓶口的木条复燃，不能说明氧气已经集满，也不能说明收集到了纯净的氧气，选项说法错误，故符合题意；
D、由图表可知：该实验说明要收集较纯净氧气，需在木条复燃后再通入一会儿氧气，选项说法正确，故不符合题意。
故选C。
06固液常温型装置气密性检查
【例6】化学实验中经常要检验装置气密性，其原理是构成封闭体系，改变体系内压强，然后根据产生的现象（如气泡的生成、液面的升降等）来判断装置气密性是否良好，下列装置中不能检查气密性的是
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】A、检验装置气密性的原理是构成封闭体系，改变体系内压强，装置A导管未封口，没有构成封闭体系，不能检查气密性；
B、选项中装置构成封闭体系，推动针筒，长颈漏斗内形成一段稳定液柱，即表明装置气密性良好，能检查气密性；
C、选项中装置构成封闭体系，紧握试管，导管口冒出气泡，放开试管，水进入导管并形成一段稳定液柱，即表明装置气密性良好，能检查气密性；
D、选项中装置构成封闭体系，关闭止水夹，向长颈漏斗中注液，页面稳定不下降，即表明装置气密性良好，能检查气密性；
故选：A。
【变式6-1】下列各图所示装置的气密性检查中，漏气的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】A、用手握住试管，试管内气体受热膨胀，在烧杯内有气泡产生，说明装置气密性良好，故A不漏气；
B、用弹簧夹夹住右边导管，向长颈漏斗中倒水，液面高度不变，说明装置气密性良好，故B不漏气；
C、用弹簧夹夹住右边导管，双手捂住烧瓶，烧瓶内气体受热膨胀，使集气瓶中气体压强增大，在玻璃管中形成一段水柱，说明装置气密性良好，故C不漏气；
D、用弹簧夹夹住右边导管，上下移动，若装置不漏气，两边液面应形成一定的高度差，而图示两端液面相平，说明装置漏气；
故选D．
【点评】本题考查装置气密性的检查．虽然实验装置不同，但原理都是依据密闭装置中存在压强差，从而出现不同的现象，判断装置是否漏气．有些装置比较复杂或者学生平时比较少见，造成不会分析而出错．
07实验室制取氧气实验的操作顺序
【例7】（2021上·安徽滁州·九年级校联考期末）实验室可通过加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，下列有关该实验“先”、“后”顺序描述错误的是（ ）
A．实验结束时，先熄灭酒精灯再从水槽中移出导管
B．实验开始时，先检查装置气密性再装入药品
C．加热时，应先预热再将酒精灯火焰对准药品加热
D．组装仪器时，应遵循“先左后右”“先下后上”的顺序
【答案】A
【详解】A．实验结束时，先从水槽中移出导管，再熄灭酒精灯，以防冷水倒吸、炸裂试管，故错误；
B．实验开始时，先检查装置气密性再装入药品，故正确；
C．加热时，应先预热再将酒精灯火焰对准药品加热，以防试管受热不均造成炸裂，故正确；
D．组装仪器时，应遵循“先左后右”“先下后上”的顺序，故正确。
故选A。
【变式7-1】（2022·黑龙江大庆·八年级校考期中）下列实验操作的先后顺序正确的是（ ）
A．用排水法收集氧气结束时先熄灭酒精灯，后撤导管
B．实验室制取氧气时先加入药品，后检查装置气密性
C．检查装置的气密性，先用手捂住试管外壁，后把导管放入水中
D．使用胶头滴管时吸液时，先在试剂瓶外挤去空气，后伸入试剂瓶吸液
【答案】D
【详解】A、用排水法收集氧气结束时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，故选项说法错误。
B、实验室制取气体时，组装好装置后，应在向容器中装入药品前检查装置的气密性，然后再装入药品，以避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，故选项说法错误。
C、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，故选项说法错误。
D、使用胶头滴管时，伸入液体前，应捏紧胶头，排出里面的空气，再伸入试剂中吸取液体，故选项说法正确。
故选：D。
【变式7-2】（2022·江苏泰州·九年级校联考期中）实验室利用高锰酸钾制取氧气，下列实验操作先后次序正确的：
A．组装仪器：先固定试管，再放酒精灯
B．气密性检查：先手握试管，再将导气管放入水中
C．排水法收集：先将导气管伸入装满水的集气瓶口，再点燃酒精灯加热
D．停止加热：先从水中移出导气管，再熄灭酒精灯
【答案】D
【详解】A．组装装置时，要先放置酒精灯，然后再固定试管的位置，选项说法错误；
B．装置气密性检查时，先将导气管放入水中，再用手握试管，观察是否有气泡冒出，选项说法错误；
C．排水法收集时，先点燃酒精灯加热，当气泡连续均匀冒出后，再将导气管伸入装满水的集气瓶口，否则收集的气体不纯，选项说法错误；
D．高锰酸钾制O2并用排水法收集氧气结束时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，选项说法正确。
故选：D。
08出现异常现象的可能原因
【例8】（2021·湖南邵阳·中考真题）在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时，某同学制得的氧气不纯。你认为可能的原因是( )
A．用排水法收集O2时，集气瓶装满水
B．用向上排空气法收集O2时，导管伸入到集气瓶的底部
C．用排水法收集O2时，导管口冒出气泡，立即收集
D．用排水法收集O2，收集满后，在水下盖上玻璃片
【答案】C
【详解】A、用排水法收集，集气瓶中装满水，可以把集气瓶中的空气排尽，故正确；
B、用排空气法收集氧气，导气管伸到集气瓶的底部，可以把集气瓶中的空气排尽，故正确；
C、用排水法收集，没有等到气泡连续均匀放出时就开始收集，原试管内的空气进入集气瓶，故错误；
D、用排水法收集O2 ，收集满后，在水下盖上玻璃片，可以防止空气的进入，故正确；答案：C。
【变式8-1】（2022·河北石家庄·九年级校考期末）某同学用高锰酸钾制氧气时，发现试管破裂。该同学认真分析后认为可能的原因有:①用酒精灯的外焰给试管加热;②没有进行预热;③加热时试管口向上倾斜;④加热时试管口没加棉花;⑤水槽中一有气泡冒出马上进行收集;⑥实验结束时先熄灭酒精灯后将导管移出水面。你认为该同学提出的原因可能正确的是
A．①③⑥B．②③④C．②③⑥D．③④⑤
【答案】C
【详解】①用酒精灯的外焰给试管加热，不会造成试管炸裂；
②没有进行预热，试管受热不均匀，会造成试管炸裂；
③加热时试管口向上倾斜，水蒸气冷凝回流，会造成试管炸裂；
④加热时试管口没加棉花，高锰酸钾粉末可能进入玻璃导管，不会造成试管炸裂；
⑤水槽中一有气泡冒出马上进行收集，收集的氧气不纯，不会造成试管炸裂；
⑥实验结束时先熄灭酒精灯后将导管移出水面，水倒吸会造成试管炸裂；
造成试管炸裂的可能原因是： ②③⑥
故选：C。
【变式8-2】下列对实验中出现的异常现象进行分析，不合理的是
A．高锰酸钾制氧气用排水法收集时，始终收集不到较纯的O2——装置漏气
B．高锰酸钾制氧气用排水法收集造成倒吸——结束时未撤导管就辙走酒精灯
C．铁丝在氧气中燃烧时造成集气瓶底炸裂——刚点燃火柴就将铁丝伸入集气瓶
D．给试管里的固体加热时造成试管炸裂——加热前没有给试管预热
【答案】C
【详解】A、高锰酸钾制氧气用排水法收集时，若装置漏气，则会导致始终收集不到较纯的O2，故A分析合理；
B、加热高锰酸钾制取氧气时，若结束时未撤导管就撤走酒精灯，使试管内温度降低，气压小于外界气压，会导致水槽中的水发生倒吸，故B分析合理；
C、刚点燃火柴就将铁丝伸入集气瓶，火柴燃烧消耗过多的氧气，使集气瓶内氧气不足，铁丝不能燃烧，若集气瓶底没有放少量的水或铺一层细沙，高温熔融物溅落，会导致集气瓶底炸裂，故C分析不合理；
D、给试管里的固体加热时，试管未略向下倾斜，会导致冷凝水倒流，炸裂试管，故D分析合理；
故选：C。
09制取氧气实验的图像题
【例9】（2022·湖北宜昌·中考真题）对一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物加热，下列图象能正确表示对应变化关系的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【详解】A、氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，随着反应进行，氧气质量增大，完全反应后氧气质量不再变化，故A不正确；
B、随着反应进行，固体质量减小，剩余固体中锰元素质量分数增大，故B不正确；
C、随着反应进行，不断生成氧气，剩余固体中氧元素质量减小，完全反应后氧元素质量不再变化，故C正确；
D、反应前氯化钾质量是0，故D不正确。故选C。
【变式9-1】（2021·重庆·中考真题）某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如下图所示，下列关于该过程的说法正确的是（ ）
A．c代表氧气B．t2时刻，O2开始产生
C．t1时刻，KMnO4开始分解D．起催化作用物质的质量一直保持不变
【答案】C
【详解】根据高锰酸钾加热生成二氧化锰可以做催化剂，同时生成氧气；氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氧气判断图中a：氯酸钾，b：高锰酸钾，c：氯化钾；t1时刻，KMnO4开始分解产生氧气；起催化作用物质是高锰酸钾分解产生的二氧化锰，随着加热反应进行其质量先增大，直至高锰酸钾完全分解后，二氧化锰质量保持不变。故选C。
【变式9-2】（2022·湖北宜昌·期末统考）在实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中，下列图像能正确表示对应变化关系的是
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】A、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，试管中剩余固体中钾元素的质量在反应前后不变，选项错误；
B、反应过程中锰元素的质量不变，随反应的进行剩余固体的质量减小，锰元素的质量分数增大，选项正确；
C、试管内剩余固体的质量不能为零，选项错误；
D、生成气体的质量到达最大值后不能减少，选项错误；
故选B。
10万能瓶的使用
【例10】（2020上·新疆伊犁·九年级统考期末）下图装置可用于气体的收集、检验、除杂和体积的测量等，不能完成的实验是
A．气体从a端通入，可用于实验室收集氧气
B．若瓶内装有澄清石灰水，气体从a通入可检验其中是否混有二氧化碳
C．瓶内装满水，气体从a端通入，收集难溶于水的气体
D．在a端接量筒，瓶内装满水，气体从b端通入，可测量通入气体的体积
【答案】C
【详解】A、氧气密度比空气大，收集氧气，氧气从长管通入，则气体从a端通入，可用于实验室收集氧气，故A正确；
B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，若瓶内装有澄清石灰水，二氧化碳从长管通入，则气体从a通入可检验其中是否混有二氧化碳，故B正确；
C、瓶内装满水，收集难溶于水的气体，气体从短管通入，则气体从b端通入，故C不正确；
D、在a端接量筒，瓶内装满水，气体从b端通入，水从长管排出，排出水的体积等于生成的气体的体积，则可测量通入气体的体积，故D正确。故选C。
【变式10-1】（2023上·河北保定·九年级统考期末）如图装置功能强大，被称为万能瓶，以下使用不合理的是（ ）
A．当集气瓶内装满水时，可以从b通入收集氧气
B．当集气瓶内充满空气时，可以从a通入收集二氧化碳
C．当集气瓶内有半瓶水时，可以从b通入氧气测气体流速
D．当集气瓶内盛有澄清的石灰水时，可用于检验氧气中是否含有二氧化碳
【答案】C
【详解】A、当集气瓶内装满水时，可以从b通入收集氧气，故合理；
B、当集气瓶内充满空气时，由于二氧化碳密度比空气大，应从a通入收集，故合理；
C、当集气瓶内有半瓶水时，可以从a通入氧气测气体流速，故不合理；
D、当集气瓶内盛有澄清的石灰水时，可用于检验氧气中是否含有二氧化碳，故合理。
故选C
【变式10-2】下列实验不能达到实验目的的是
A．检查装置气密性B．收集氧气
C．收集氧气D．监控气体流速
【答案】B
【详解】A、选项检验装置的气密性，能达到目的，向里推注射器，气压增大，长颈漏斗内形成一段小液柱，一段时间不下降，说明气密性好，A正确；
B、选项不能达到目的，因为氧气的密度比水的小，气体短进长出，B错误；
C、氧气密度大于空气密度，用向上排空气法收集，C正确；
D、可以通过观测气泡速度，监控氧气的流速，D正确。
故答案选择：B。
考点一 空气
【题型1】 拉瓦锡测定空气组成的实验
【题型2】 空气中氧气含量测定实验
【题型3】 数字化仪器辅助测定空气中氧气含量的实验
【题型4】 空气中氧气含量测定实验误差分析
【题型5】 空气中氧气含量测定综合探究
【题型6】 空气的成分及用途
【题型7】 空气污染与防治
【题型8】 纯净物和混合物
【题型9】 空气的分离
考点二 氧气
【题型1】 关于氧气性质的描述正误判断
【题型2】 常见物质在氧气中燃烧的实验现象
【题型3】 物质与氧气反应的共性分析
【题型4】 化合反应、氧化反应、分解反应
【题型5】 缓慢氧化
考点三 制取氧气
【题型1】 催化剂
【题型2】 证明某物质是某反应催化剂的实验
【题型3】 实验室制取气体装置的选择
【题型4】 实验室制取氧气的实验操作正误判断
【题型5】 氧气的检验和验满
【题型6】 固液常温型装置气密性检查
【题型7】 实验室制取氧气实验的操作顺序
【题型8】 出现异常现象的可能原因
【题型9】 制取氧气实验的图像题
【题型10】 万能瓶的使用
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
注射器读数/mL
20.0
34.0
40.0
30.0
25.6
18.0
12.5
8.6
4.8
3.0
3.0
组别
1
2
3
4
5
6
进入集气瓶中水的体积（mL）
20
21
19
20
22
18
实验操作
实验现象
实验结论
实验总结
实验一
取10mL8%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条
有气泡产生，木条不复燃
过氧化氢分解产生氧气，反应速率 （填“较快”或“较慢”）
二氧化锰是
过氧化氢分
解的催化剂
实验二
向盛水的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条
没有明显现象
实验三
二氧化锰能加快过氧化氢的分解
实验序号
KClO3质量
其他物质质量
待测数据
①
1.2g
②
1.2g
氧化铜0.5g
③
1.2g
二氧化锰0.5g
实验方法
实验现象
实验结论
苹果褐变与氧气有关
液体
90℃的热水
pH＝13的NaOH溶液
pH＝1的柠檬酸溶液
实验现象
苹果浸泡时没有褐变，取出后在相当长的时间内也没有发生褐变
实验结论
能抑制多酚氧化酶，从而减慢苹果褐变
实验方法
实验现象
实验结论
取刚刚切开的两片苹果，一片放在空气中，
另外一片放在盛水的烧杯中 （或用保鲜膜
密封），观察。（合理即可）
放在空气中的苹果片发生褐变，放在盛
水的烧杯中 （或用保鲜膜密封） 的苹果
片不发生褐变
苹果褐变与氧气有关
集气瓶中氧气的体积分数
28.9%
36.8%
44.7%
52.6%
带火星木条的状况
微亮
亮
很亮
复燃
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